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第七章 磁与电
2.电流的磁场
知识梳理 导学园地
1.1820年, 奥斯特 在课堂实验时发现,给导线中通过电流时,导线附近的磁针发生轻微偏转。进一步研究发现,直线电流产生的磁场中,磁感线是以 导线 为圆心排列的系列的同心圆。
2.通电螺线管的磁场与 条形磁体 的磁场相似。极性与电流的方向有关,判断的方法是:用 右 手握住螺线管,让四指弯向 螺线管中电流 的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的 N 极。
1.奥斯特实验表明:通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。
奥斯特
导线
条形磁体
右
螺线管中电流
N
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3.物质由原子组成,原子由带正电的 原子核 和绕核旋转的电子构成。电子绕核旋转就形成了 环形 电流。因此,每个原子都可看成是一个微型 小磁针 。
4.大部分物体不显磁性,是由于大量微型小磁针的指向 紊乱 ;有的物体具有磁性,是因为大量微型小磁针指向 较为一致 。
2.决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管中电流的环绕方向,而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法。
原子核
环
形
小磁针
紊乱
较为一致
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知识点一:直线电流的磁场
【典题1】如图所示是著名的奥斯特实验。
(1)实验探究的是通电导线周围是否存在 磁场 。
(2)实验前小磁针的N极应指向地磁场的 S 极。
(3)接通电路后,观察到小磁针发生偏转,改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明导线周围磁场的方向与 电流 的方向有关。
(4)实验中小磁针的作用是检验 磁场是否存在 。
磁场
S
电流
磁场是否存在
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【变式1】如图所示是奥斯特实验的示意图,下列关于奥斯特实验的分析正确的是( B )
A.通电导线周围磁场的方向由小磁针的指向决定
B.小磁针发生偏转,说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C.移去小磁针后,通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
B
名师点睛
奥斯特实验探究
(1)实验中小磁针偏转,说明了通电导体周围存在磁场,电流方向改变,小磁针偏转方向也改变。
(2)实验进一步表明,电流的磁场方向与电流的方向有关。
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知识点二:通电螺线管的磁场
【典题2】如图所示,通电螺线管上方附近有一点M,小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S,下列判断正确的是( C )
A.M点的磁场方向向左
B.螺线管的左端为S极
C.小磁针静止后,其N极的指向向左
D.向右移动滑片P,螺线管的磁场增强
C
解析:在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外M点的磁场方向向右,故A错误;由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端为N极,故B错误;通电螺线管的左端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的左端,则小磁针的N极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向左,故C正确;向右移动滑片P,连入电路的电阻增大,电流减小,螺线管的磁场减弱,故D错误。
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【变式2】下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( A )
A
B
C
D
A
名师点睛
通电螺线管极性的判断
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—— 基础巩固练 ——
1.奥斯特实验说明( D )
A.电流与小磁针发生相互作用
B.电流在其周围产生磁感线
C.电流和磁感线发生相互作用
D.通电导线周围存在磁场
D
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2.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。下列选项中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( C )
A
B
C
D
C
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3.将一条形磁铁用细线捆在一辆小车上,放置在螺线管左侧(如图所示),合上开关,小车将( A )