4.2 电生磁(1)
点击要点
1．奥斯特实验现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反。
结论：① ____；
② 。
2．直导线电流的磁场分布规律：以 ，离直导线电流越近，磁性越强，反之越弱。
3．安培定则（一）：
用右手握住导线，
。
4．通电螺线管周围能产生磁场，并与 的磁场很相似。改变了电流方向，螺线管的磁极也发生了变化。
5．通电螺线管的极性和电流关系——安培定则（二）（右手螺旋定则）： 用右手握螺线管，
。
课堂讲练
例1 在导线的下方放一磁针，磁针静止在与导线平行的位置上，导线中通以如右图中所示方向的电流时，磁针的N极将 偏转（填“向内”或“向外”），这个现象表明通电导体的周围存在着 。
巩固训练1 如右图，是一根通电直导线，电流方向如箭头所示。如果从右边向左看，电流的磁力线环绕方向应为 （填“逆”或“顺”）时针方向。
例2 如图所示的四幅图中，能正确地表示出通电螺线管极性和电流方向关系的是( )
巩固训练2 在下图中所画出的通电螺线管的磁场或小磁针静止时的位置中，正确的是( )
跟踪演练
一、选择题
1．通电螺线管两端的磁极性质决定于( )
A．螺线管匝数 B．电流方向
C．螺线管内有无铁芯 D．电流强度
2．一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中( )
A．小磁针不动，导线不可能有电流通过
B．小磁针发生转动，导线一定通有电流
C．小磁针发生转动，导线不一定通有电流
D．小磁针不动，导线一定没有电流通过
3．如图所示，开关S接通后，两个通电螺线管将( )
A．相吸 B．相斥
C．先相吸、后相斥 D．先相斥、后相吸
4．现有下列几组器材，为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过，其中最理想的一组器材是( )
A．蹄形磁铁和细棉线 B．被磁化的缝衣针和细棉线
C．小灯泡和导线 D．带电的塑料和细棉线
5．如下图中的几个图示，分别表示通电直导线和通电螺线管周围的磁针静止时的指向（小磁针黑端是N极，表示电流垂直纸面向外；表示电流垂直纸面向里），其中磁针指向画得正确的是( )
6．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，请你想一想会发生的现象是( )
A．通电螺线管仍保持静止不动
B．通电螺线管能在任意位置静止
C．通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北
D．通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北
7．如图所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是( )
A．N极垂直纸面指向纸内
B．N极垂直纸面指向纸外
C．N极指向右
D．N极指向左
8．如图，将一只可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放置一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图所示的电流I，从上往下看( )
A．小磁针将逆时针方向转动
B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动
D．小磁针将不动
9．一同学设计了一种判断电源“+”，“-”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁铁的N极向东偏转，则下列判断中正确的是( )
A．电源a端是正极，在电源内部电流由b流向a
B．电源a端是正极，在电源内部电流由a流向b
C．电源b端是正极，在电源内部电流由a流向b
D．电源b端是正极，在电源内部电流由b流向a
10．如右图所示，当闭合电键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．通电螺线管的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
二、填空题
11．直线电流的磁感线，是以导线上各点为圆心的 ，它的方向用 定则来判定，和放在磁场中的小磁针 极指向一致。
12．当电磁铁线圈中有电流通过时，小磁针静止在如右图所示的位置上，则电源的A端是 极。通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系可以用 来判定，也可叫做 定则。
13．（2011江西）将一根导线平行置于静止的小磁针上方，当开关闭合时，小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在着 ，将电源的正负极对调，再闭合开关，观察小磁针偏转方向的变化，可发现通电导线的磁场方向与 有关。
14．如图所示，在通电螺线管附近放着装有条形磁铁的平板小车，闭合开关S后，发现小车被推开，可以判断a端为 极，b端为 极。
三、作图、探究题
15．在图中标出电流方向和电源正负极。
16．在图中标出通电螺线管的N极和S极，电源的正极和负极。
17．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论，结果出现了两种不同观点。这时，老师让小杰用两节干电池(3V)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验，结果缝衣针发生了偏转。
(1) 磁化后，这枚缝衣针的针尖是 极。（填“S”或“N”）
(2) 在课堂实验中，电阻丝中通过的电流为 A。
(3) 下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过课堂实验可以否定的是 。（填“A”或“B”）
A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消
B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
4.2 电生磁(1)
【点击要点】
1．通电直导线周围存在磁场 磁场方向与电流方向有关
2．导线上各点为圆心的一个个同心圆
3．让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁力线环绕方向4．条形磁体
5．让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极
例1 向内 磁场
巩固讲练l 逆
A
巩固训练2 B
【跟踪演练】
1．B 2．B 3．A 4．B 5．D 6．D 7．B 8．D 9．C 10．C
11．同心圆 右手螺旋定则 N
12．负 安培定则 右手螺旋
13．磁场 电流方向
14．N N
15．
16．
17．(1) S
(2) 0.2
(3) B
4.2 电生磁(2)
点击要点
1．下列猜想中最终证明与电磁铁磁性的强弱有关的是： ___ _ （填序号）。
①有无铁芯 ②铁芯的粗细 ③匝数的多少 ④电流的大小 ⑤导线的粗细 ⑥导线的长短 ⑦电流的方向
2．在研究中，当影响因素很多时，常采用的基本研究方法是___ _ ，即研究任二个因素之间的关系时，控制其他影响因素__ __。
3．实验表明：电磁铁线圈的___ _ 越多，通过线圈的___ _ 越强，则电磁铁的磁性就越强；插入___ _ ，线圈的磁性大大增强。
4．和永磁体相比，电磁铁的优点有___ _ 。（填序号）
①磁性有无可以控制 ②磁性强弱可以控制 ③极性方向可以控制
5．可以达到增强电磁铁磁性的方法有___ _ ，可以达到改变电磁铁极性的方法有___ _ 。（填序号）
①加粗铁芯 ②增多匝数 ③增大电源电压 ④改变线圈电流方向
6．如图，电磁铁上方是挂在弹簧下的磁体，磁体上端黑色代表N极。(1) 若要研究电磁铁磁性与电流的关系，请在电路中加入所必须的元件符号。
(2) 如图开关闭合后，电磁铁的上端为___ _ 极，上方的弹簧将变___ _ （填“长”或“短”）。若变阻器的滑片向右移动，看到弹簧将变___ _ （填“长”或“短”）。
(3) 实验中若要使弹簧伸得更长，下列方法可行的是___ _ 。
①增大电压 ②增多匝数 ③变阻器滑片向左移动 ④改变电流方向
课堂讲练
例1 关于通电螺线管，下列说法中错误的是( )
A．通电螺线管有N、S极，但不能指南、北
B．通电螺线管的N、S极可以用右手螺旋定则判定
C．通电螺线管对外相当于一个条形磁铁
D．通电螺线管内部插入铁棒，磁性大大增强
巩固训练1 （2011台州）探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( )
A．电流的大小
B．线圈的匝数
C．电流的方向
D．电磁铁的极性
例2 如右图所示，当变阻器的滑片P向右移动时( )
A．悬挂磁铁的弹簧伸长
B．悬挂磁铁的弹簧缩短
C．悬挂磁铁的弹簧的长度不变
D．悬挂磁铁酌弹簧可能伸长，可能缩短
巩固训练2 如图所示，将滑动变阻器接入电路MN处，当K闭合且变阻器滑动片P向右滑动时电磁铁的磁性减弱，则应将变阻器的___ _ 接线柱或___ _ 接入电路，这时小磁针的左端是___ _ 极。
跟踪演练
一、选择题
1．如图所示，要想增强电磁铁的磁性，变阻器的滑片P应( )
A．向左移动
B．向右移动
C．向左或向右移动都可以
D．无法确定
2．下列方法中，能改变通电螺线管极性的是( )
A．增加通电螺线管的线圈匝数
B．在通电螺线管内插入铁芯
C．减小通电螺线管的电流
D．改变通电螺线管的电流方向
3．关于通电螺线管磁性强弱的说法正确的是( )
A．跟通电线圈的匝数无关
B．跟通电线圈的电流大小无关
C．跟通电线圈的电流方向无关
D．跟螺旋管内部有无铁心无关
4．右图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁( )
A．a端是N极，磁性增强
B．a端是S极，磁性增强
C．b端是N极，磁性减弱
D．b端是S极，磁性减弱
5．弹簧的下端挂一小块条形磁铁后，长度为16cm，闭合电键S，弹簧的长度为18cm(如图所示)。进行下列各操作时，可以使弹簧的长度小于16cm的是( )
A．将变阻器的滑片向右移动
B．将电磁铁的铁芯抽出
C．将变阻器的滑片向左移动
D．将电池组的正负极调换
6．小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示，下表是他所做实验的数据记录。
电磁铁（线圈）
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流(A)
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目（枚）
7
11
14
5
8
10
下列结论不正确的是( )
A．比较1、4两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强
B．比较1、3、5三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强
C．比较1、2、3（或4、5、6）三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强
D．电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多
7．如图所示，当开关由闭合到断开时( )
A．电磁铁磁性增强，弹簧长度缩短
B．电磁铁磁性减弱，弹簧长度缩短
C．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长
D．电磁铁磁性减弱，弹簧长度变长
8．（2011安徽）通电直导线的周围存在磁场，若将一根长导线沿一个方向绕成螺线管，插入铁芯后，就制成了一个电磁铁。关于电磁铁的磁性强弱，下列说法正确的是( )
A．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关
B．电磁铁的磁性强弱与电流大小无关
C．导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互抵消，故磁性减弱
D．导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互叠加，故磁性增强
9．如图所示，置于通电螺线管内能自由转动的小磁针是静止的，则线圈两端的磁极和电源的正负极分别是( )
A．线圈右端为N极，电源右端为正极
B．线圈右端为N极，电源右端为负极
C．线圈右端为S极，电源右端为正极
D．线圈右端为S极，电源右端为负极
10．在下图中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A．S、N、S、S
B．N、N、S、N
C．S、S、N、N
D．N、S、N、N
二、填空题
11．通电螺线管周围的磁场跟 周围的磁场相似。通电螺线管内部放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被 ，也有了磁性。
12．如图所示，要使电压表的示数变小，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动。此时电磁铁的磁性将 。
13．如图，铁钉下方有许多大头针，闭合开关S，会看到
；断开开关S，会看到 ，这说明：电磁铁通电时_ _，断电时_ _。
三、作图题
14．如图所示，轻质弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下面放置一个螺线管，请在图中连接电路，使变阻器滑片移动到右端时，轻质弹簧伸长最大。
15．（2010六盘水）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）。要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。
四、实验、简答题
16．在研究“电磁铁实验”中：
(1) 所用的实验器材是一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、导线、
和一大堆大头针。
(2) 实验中，通过观察通电时电磁铁 的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
(3) 在研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系时，增加通电线圈匝数的同时，还须注意调整滑动变阻器滑片的位置，使 保持不变。
17．（2010柳州）小明用如下图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。
电磁铁（线圈匝数）
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流(A)
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的数量
7
11
14
5
8
10
(1) 上表是小明的实验记录，根据表中数据回答下列问题：
① 通过比较第 和第 两次实验，可知电磁铁的磁性强、弱跟线圈匝数有关。
② 电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟 有关。
(2) 实验中，小明通过观察实验 来判断电磁铁磁性的强弱。
18．小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关。为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材，如图所示。请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验。
(1) 研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较 得出结论；(2) 在(1)的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置，通过观察比较 得出结论；
(3) 实验中小张采用的研究方法是 。
19．小文同学学习了有关科学知识后，设想制作一个电动充气泵，她画出了如图所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电。
(1) 你认为小文的设想运用了哪些科学知识？（至少写出2个）
①_____ ___；
②__ __。
(2) 若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为 极，小磁铁的下端为 极。
提高班习题精选
1．(2011龙岩)图中小磁针静止时指向正确的是( )
2．如右图所示，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，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A．方向向左，逐渐增大
B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，逐渐增大
D．方向向右，逐渐减小
3．（2010铜仁）如图所示的电路中，电源电压不变，当开关闭合，滑动变阻器的滑片P向a端移动时，下列判断正确的是( )
A．电流表示数变小，螺线管上端为N极
B．电流表示数变小，螺线管下端为N极
C．电流表示数变大，螺线管上端为S极
D．电流表示数变大，螺线管下端为S极
4．在探究电磁铁的实验中，小明利用相同规格的大铁钉和漆包线自制了两个匝数不同的线圈，连接电路如图所示。闭合开关，调整变阻器滑片使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。这一实验的目的是研究电磁铁的磁性与哪个因素有关( )
A．电磁铁的极性 B．线圈的匝数
C．电流的方向 D．电流的大小
5．（2011安徽）在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生的磁场使物质微粒（原子）的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向，则环形电流的左侧应为 （填“N”或“S”）极。
6．用文字写出右图中小磁针A、B的转向：
A磁针N极 ，B磁针N极 。
7．(2010沈阳)同学们自制电磁铁并连接了如图所示的电路。闭合开关后，为了能够吸引更多的小铁钉，变阻器的滑片应向 （填“C”或“D”）端移动，图中的甲端是电磁铁的 极。
8．（2010泸州）一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的 极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
9．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，则电磁铁的磁性逐渐 ，铁块对地面的压强逐渐 。
10．在一次课外活动中，小红和小刚设计了如图甲所示的实验。当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明 的周围存在着磁场。接着小红又想用该电路判断电源的正负极。经过讨论小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的 端是正极（填“a”或“b”）。
11．下图为某同学利用小铁钉研究通电螺线管磁性强弱的实验过程，请仔细观察图中的装置和实验现象，然后归纳得出初步结论。
(1) 比较(a)、(b)两图可知： ；
(2) 比较(b)、(c)两图可知： 。
12．（2011淮安）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。
(1) 实验探究的是通电直导线周围是否存在 。
(2) 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明 。
(3) 实验中小磁针的作用是_ ___。
(4) 实验中用到的一种重要科学研究方法是 。
A．类比法
B．转换法
C．控制变量法
D．等效替代法
13．（2010攀枝花）为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，下图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1) 实验中判断电磁铁磁性的强弱的方法是 ，这一方法体现了“转换”的思想。
(2) 比较图乙和图 可知：匝数相同时，电流越大磁性越强。
(3) 根据实验情况，你还能得出的实验结论是 ，该实验结论可由图 验证。
4.2 电生磁(2)
【点击要点】
1．①③④
2．控制变量法 不变
3．匝数 电流 铁芯
4．①②③
5．①②③ ④
6．(1) A
(2) N 长 短
(3) ①②③
例l A 巩固训练l B
例2 A 巩固训练2 A、C A、D N
【跟踪演练】
1．A 2．D 3．C 4．C 5．D 6．B 7．D 8．D 9．B 10．A
11．条形磁体 磁化
12．a 减弱
13．吸引一些大头针 被吸引的大头针全部掉落 有磁性 无磁性
14．图略
l5．
16．(1) 电流表
(2) 吸引大头针
(3) 电流大小
17．(1) ①3 6 ②电流强度
(2) 1、2、3或4、5、6
18．电路如图
(1) 吸引铁钉个数
(2) 吸引铁钉个数
(3) 控制变量法
19．(1) ①电流磁效应 ②磁极间相互作用
(2) N S
【提高班习题精选】
1．B 2．C 3．A 4．B
5．S
6．指向纸内 指向纸外
7．C N
8．S 增大
9．增强 减小
10．通电导体 a
11． (1) 电流相同，匝数越多，磁性越强
(2) 匝数相同，电流越大，磁性越强
12．(1) 磁场
(2) 磁场方向与电流方向有关
(3) 说明磁场的存在
(4) B
13．(1) 吸引大铁钉的个数
(2) 丙
(3) 电流相同时，匝数越多磁性越强 丁
