内容正文:
专项十六 电磁转换
2 电流的磁场
第一课时 电流的磁效应
【知识梳理】
1、 电流的磁效应
奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着_____,磁场的方向跟__________有关,这种现象叫做_______________。这一现象是由丹麦物理学家_____在1820年发现的。
2、 通电螺线管的磁场
1. 把导线绕在圆筒上,做成螺线管,也叫线圈,在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于__________的磁场,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极,通电螺线管外部的磁感线从__极出发,回到__极,内部的磁感线从__极出发,回到__极。
2. 通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流_____、线圈_____、有无_____有关。
3、 安培定则
判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手)定则:将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管,大拇指的方向就是该螺线管的N极。
【易混淆点】
1、 电流的磁效应
电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应,这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。
奥斯特实验:实验前要使小磁针静止时指向南北方向,为使小磁针能偏转,直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行,即沿南北方向放置;
1. 给导线通电,小磁针发生偏转;断电后,小磁针又回到原来的位置(地磁场作用下);
结论:通电导体周围存在着磁场;
2. 小磁针与导线不动,调整电源改变导线中电流的方向,磁针偏转方向与原来相反;
结论:电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。
2、 通电螺线管周围的磁场
通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的性质:(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯(有铁芯则称为电磁铁)、电流的大小、线圈匝数的多少有关;(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。
知识点一:电流的磁效应
【典例分析】
1. 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。
(1)小磁针上方的直导线应沿 (南北/东西)方向放置。
(2)闭合开关后,观察到小磁针偏转,这表明通电直导线周围存在 。
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针N极偏转方向 (改变/不改变),这表明 。
(4)实验中小磁针的作用是 , 这里用到的研究方法是 。
【真题操练】
2. 如图所示是世界上著名的具有划时代意义的实验,该实验说明了通电导线周围存在着 ,发现该现象的科学家是 (选填“欧姆”、“焦耳”、“奥斯特”或“法拉第”),通电后磁针偏转,体现了电能转化为 能。
知识点二:通电螺线管周围的磁场
【探究重点】
1. 通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
2. 安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
【典例分析】
3. 如图甲,小磁针在力的作用下发生偏转,说明力可以改变 ;图乙中小磁针发生偏针,说明螺线管周围存在磁场,对小磁针有力的作用,图中螺线管左端为 极,电源左端为 极。
【真题操练】
4. 如图所示,通电螺线管周围小磁针静止时,小磁针N极指向正确的是( )
A.a、b、c B.a、b C.a、c D.b、c
5. 安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中,如图所示:
(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,发现通电螺线管外都的磁场与 磁体的磁场相似;在通电螺线管的两端各放一个小磁针,根据小磁针静止时的指向,可以判定通电螺线管的 (选填“左”或“右”)端是它的N极;
(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是 ,并观察小磁针的指向。
知识点三:通电指导线周围磁场
【典例分析】
6. 如图所示的奥斯特实验说明了电流周围存在 。地球本身就是一个磁体,桌面上的小磁针水平静止时N极指向地理 极(选填“南”或“北”)附近。
【真题操练】
7. 在图中画出静止在通电直导线附近A点的小磁针,并标出其磁极。
知识点四:探究影响通电螺线管的磁性实验
【探究重点】
1. 原理:电流的磁效应
2. 滑动变阻器的作用:保护电路;改变电路中的电流。
3. 转换法:通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。
4. 控制变量法:
1 探究