内容正文:
16.2 电流的磁场(原卷版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 通电直导线周围的磁场
1、奥斯特实验过程: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;
2、实验现象:
(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;
(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;
3、实验结论:
(1)奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;磁场方向和电流方向有关;
(2)这一现象叫电流的磁效应,也就是所说的电生磁;
(3)奥斯特是历史上第一个揭示了电与磁之间联系的科学家;
(4)为了使磁性增强,人们把直导线改成螺线管形,又叫线圈;在通电线圈中再插入铁芯,磁性会更加增强。
【典例1-1】(2022•宝应县三模)某组同学在做“探究通电直导线周围的磁场”的实验中,按照要求将直导线与小磁针平行放置(如图甲)完成实验后,又将直导线与小磁针垂直放置(如图乙)闭合开关,发现小磁针没动(电路完好),同学们对此原因进行分析讨论,你认为下面4句话正确的是( )
①导线周围有磁场 ②导线周围没有磁场
③磁针没有受到磁力的作用 ④磁针受到了磁力的作用
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【典例1-2】(2022•徐州)如图所示,先将小磁针放在水平桌面上,静止时小磁针N极指向
方。再将一根直导线平行架在小磁针上方,给导线通电后,小磁针将 ,说明通电导线周围存在 。
【变式1-1】(2022•常熟市模拟)如图所示,把一根直导线平行放置在静止小磁针的正上方,当通有如图所示方向的电流时,小磁针N极垂直纸面向里偏转,关于此实验下列说法错误的是( )
A.实验中的直导线必须放置在南北方向
B.小磁针偏转不明显,可以增大导线中的电流
C.当导线中电流方向改变时,小磁针N极垂直纸面向外偏转
D.把小磁针从直导线下方移到直导线上方,小磁针N极偏转方向不变
【变式1-2】(2022•立山区一模)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能 放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为 。奥斯特的发现,揭示了 间的本质联系。
考点2 通电螺线管的磁场
1、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似如图:
2、通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断;
3、通电螺线管相当于条形磁体,与条形磁体联系解题;
4、以通电螺线管正面电流为例,电流向上,N极在左端,电流向下,N极在右端,便于记忆,可简化为”上左,下右”;
5、通电螺线管外部的磁场方向是从N极到S极,内部的磁场方向是从S极到N极.螺线管附近的小磁针自由静止时N极的指向是磁场的方向,因此放在螺线管内部和外部的小磁针应如图所示:(螺线管内部的小磁针不遵循同名磁极排斥,异名磁极吸引的原则)。
。
6、安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。初中教材中表述:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【典例2-1】(2021秋•义马市期末)如图所示的通电螺线管,四个小磁针静止后,N极指向正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【典例2-2】(2022春•杭州期中)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑。通电后轻触玻璃板,铁屑的排列如图所示。
(1)在实验中 (填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2)实验中“轻触”的目的 。
(3)若将电源的正负极对调,闭合开关。轻敲玻璃板,铁屑的分布情况 (填“会”或“不会”)改变,
(4)细铁屑之所以会有规律的排列,是因为被磁体 成无数个“小磁针”,受到磁力的作用。
【变式2-1】(2021秋•义马市期末)在做探究实验时,某同学将螺线管按如图所示沿东西方向摆放,然后给螺线管通电,看到的现象是通电螺线管( )
A.仍保持在原来的位置上 B.不停地转动下去
C.转动后停在南北方向上 D.转动后停在任意位置上
【变式2-2】(2022•娄星区模拟)如图,小磁针在纸面上能自由转动。闭合开关后,通电螺线管的上端小磁针将沿 方向转动(“顺时针”或“逆时针”)。当滑动变阻器的滑片向a端移动时,通电螺线管的磁场将 (选填