内容正文:
20.2 电生磁
——精剖细解讲义
知识点1:电生磁
1、电流的磁效应
1820年,丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界,使电磁学进入一个新的发展时期。
奥斯特实验:
实验一:闭合开关观察现象;
实验二:切换电流方向,观察现象。
实验现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
实验结论:通电导线(电流)周围存在磁场;电流的磁场方向与电流的方向有关。 实验意义:揭示了电与磁之间存在着联系,电产生了磁。
通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
通电导线周围存在磁场;磁场的方向与电流方向有关。
2、通电螺线管
如果把导线绕在圆筒上,就做成了螺线管(线圈),各条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
通电螺线管中的电流,如下图所示:
相邻导线的电流方向相同,通电时产生的磁场相互叠加,从而磁场增强。
通电螺线管中的磁场,如下图所示:
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似;通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。
通电螺线管外部磁感线方向由N极指向S极;通电螺线管内部磁感线方向由S极指向N极。
通电螺线管的性质:通过电流越大,磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强;插入软铁芯,磁性大大增强;通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3、安培定则
用右手握住螺线管,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。
安培定则的使用可以分三步进行:标出螺线上电流的绕线方向;由环绕方向确定右手的握法;由握法确定拇指的指向,拇指所指的那段就是通电螺线管的N极。
电流的磁效应
1.下列关于磁现象的说法中,正确的是( )
A.磁场中某一点的磁场方向是由放在这一点的小磁针的N极决定的
B.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C.磁感线总是从磁体的N极出发,回到S极的
D.奥斯特实验表明,通电导体周围存在磁场
2.世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实是( )
A.磁现象 B.地磁场的发现
C.磁化现象 D.奥斯特实验
3.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
D.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
4.首先发现“电流磁效应”的科学家是( )
A.奥斯特 B.安培 C.法拉第 D.焦耳
通电螺线管的磁场
5.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°
6.电让我们的生活丰富多彩。关于如图所示情景说法正确的是( )
A.甲图中的通电螺线管,它的B端是螺线管的S极
B.乙图中的手摇发电机,工作时把电能转化为机械能
C.丙图中的插座,孔1没有连接火线或零线,完全无用
D.丁图中的测电笔,在使用时手应接触测电笔尾部的金属体
7.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,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
8.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.螺线管静止不动
B.螺线管转动,最后A端指向地理的北方
C.螺线管转动,最后A端指向地理的南方
D.螺线管转动,最后A端可能指向任何方向
探究通电螺线管外部的磁场分布
9.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
10.如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法不正确的是( )
A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变
D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
11.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所示