内容正文:
20.2 电生磁(考点解读)(原卷版)
1、通电直导线周围的磁场
(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。
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)。
3、安培定则及其应用
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。
【考点1 通电直导线周围的磁场】
【典例1-1】(2023春•安达市月考)在一百多年前,用图示的实验第一个发现电与磁联系的科学家是( )
A.托里拆利 B.伽利略 C.奥斯特 D.法拉第
【典例1-2】(2023•孟津县一模)从发现到发明,科学家要经历反复的失败,克服常人难以想象的困难。1820年,丹麦科学家 首先通过实验发现了电和磁之间的联系。根据这一发现,人们发明制造了 (说出一个即可)。
【变式1-1】(2023•定远县校级一模)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。下列说法中错误的是( )
A.导线若沿东西方向放置,磁针最容易发生偏转
B.改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变
C.实验中小磁针的作用是检测电流的磁场
D.实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法
【变式1-2】(2023•青山湖区校级二模)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,小磁针将发生偏转,这个现象是由丹麦物理学家 首先发现的。
【考点2 通电螺线管的磁场】
【典例2-1】(2022秋•衡山县期末)如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管转动,最后A端指南,B端指北 B.线管静止不动
C.螺线管转动,最后A端指北,B端指南 D.螺线管会在任意位置静止
【典例2-2】(2022秋•龙亭区校级期末)如图所示,宋扬同学在装有通电螺线管的水平玻璃板上均匀地撒满铁屑,轻敲玻璃板,铁屑按一定规律排列,可知通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状 (填“没有改变”或“发生改变”)。
【典例2-3】(2023•遵化市二模)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)开关闭合前,小磁针指向南北,这是因为地球周围存在 。
(2)闭合开关,当小磁针静止时,右端为 极。
(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 。(写出一条即可)
【变式2-1】(2023•鼎城区一模)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°
【变式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2-3】(2023•二道区校级模拟)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)闭合开关