20.2 电生磁-2024-2025学年物理九年级全一册同步学案（人教版）

20.2 电生磁 学习目标 1.了解奥斯特实验，认识电流的磁效应。 2. 探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。 3. 会用安培定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 知识重点 知识点1. 电流的磁效应 (1)比较甲、乙两图，当导线中有电流通过时，小磁针发生了偏转，即小磁针受到磁力作用，说明通电导线周围存在磁场； （2）比较甲、丙两图，小磁针偏转的方向发生了改变，也就是小磁针受力的方向发生了改变，这说明通电导线产生的磁场方向跟导线中电流的方向有关。 结论:以上现象说明：通电导线周围有磁场，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，即电能够生磁。第一个发现电流磁效应的物理学家是奥斯特。 知识点2. 通电螺线管的磁场 在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑．通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况．观察小磁针所指的磁场方向，在我们所熟悉的各种磁场中，通电螺线管的磁场与哪种磁体相似？ 结论：比较上面两图可知，通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场类似。通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。 知识点3. 安培定则 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管的磁性跟 电流方向有关。通电螺线管的磁性跟电流的方向之间的关系可用 安培定则 来判定，判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极. 考点一、通电导线周围存在磁场 [例题1] 下列说法正确的是（　　） A．人体安全的电压为36V B．为避免摩擦起电，人们应采用绝缘的塑料桶到加油站加油 C．欧姆经过很多次实验得出电流与电压、电阻之间的数量关系 D．1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的热效应 【解答】解：A、人体安全电压不高于36V，故A错误。 B、用塑料桶装汽油，在运输过程中，汽油和塑料桶摩擦起电，塑料是绝缘材料，不能把电传走，使桶内产生火花，引燃汽油，造成火灾。故B错误； C、德国物理学家欧姆最早发现了电流与电压、电阻的定量关系﹣﹣欧姆定律，故C正确。 D、1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场，这叫做电流的磁效应，故D错误。 故选C。 [例题2] （2023秋•迁安市期末）小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，将小船按如图所示放在平静的水中。闭合开关S，发现船头慢慢转动，则船头偏转的方向是 （选填“顺时针”或“逆时针”）。 【解答】解：地球是个大磁体，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近；将小船按如图所示放在平静的水中后，小车的船头是S极，根据异名磁极相互吸引可知，船头顺时针偏转。 故答案为：顺时针。 [例题3] （2023秋•惠城区校级期末）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。 （1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。进一步观察小磁针N极（深色端）指向，得到螺线管的右端是 极。 （2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。 （3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 与电磁铁磁性强弱的关系。通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱，下列实验中也是采用这种研究方法的是 。 A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它 B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系 C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 【解答】解：（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；在磁体外部，磁场方向总是从磁体的N极发出，最后回到S极；得到螺线管的右端是N极。 （2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 （3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。 探究电磁铁磁性强弱时，磁性强弱通过吸引大头针数目的多少反映，运用的是转换法。 A、力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它，运用的是转换法，符合题意； B、探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系，应保持电阻的长度、横截面积不变，运用的是控制变量法，不合题意； C、用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，运用的是等效替代法，不合题意。 故答案为：（1）条形磁体；N；（2）电流；（3）控制两次实验的电流大小不变；线圈匝数；A。 考点二、通电螺线管外部的磁场分布 [例题4] （2023秋•青白江区期末）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变 C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强 D．减少铁钉上线圈的匝数，保持电流一定时，电磁铁的磁性强弱不变 【解答】解：AB．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，磁场的方向与电流的方向有关，改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向会发生改变，故A正确、B错误； CD．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越弱，电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性变弱，故CD错误。 故选：A。 [例题5] 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为 极。（已知小磁针的黑色表示N极） （2）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。 【解答】解：（1）最左侧小磁针的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。 （2）将连接电源正、负极的导线对调，螺线管中电流的方向发生了变化，小磁针的指向也改变了，这说明磁场的方向发生了变化，所以通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 故答案为：（1）N； （2）电流。 [例题6] （2023秋•岚山区期末）学完电与磁知识后，某兴趣小组开展了一系列自制器材展示活动。 （1）小明组装了如图甲所示的装置，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根通电直导线平行架在小磁针上方，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 。 （2）同学们发现一根通电直导线周围的磁场较弱，于是改装实验装置，把直导线做成多圈螺线管，如图乙所示。 ①在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 纸板，观察到铁屑排列成如图乙所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。 ②小明发现利用上述①的实验无法判断通电螺线管磁场的方向，于是找到一个标有N、S极的小磁针，放到如图丙所示位置，小磁针静止时N极指向如图丙所示，可以判断出螺线管的左端是 （选填“N”或“S”）极；通过进一步实验发现，改变 可以改变通电螺线管磁场的方向。 （3）在以上实验的基础上，为方便制作螺线管，小华把导线绕在三根铁钉上，如图丁所示，通电后发现磁性会变 （选填“强”或“弱”），为了使通电螺线管的磁场增强，还可采取的有效措施是 。（写出一条即可） 【解答】解：（1）地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，静止时的小磁针受到地磁场的作用，小磁针的N极应指向地理北方，地磁的南极；将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。 （2）①在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，主要摩擦力过大，这时需轻敲纸板，使得铁屑跳动减小摩擦力影响，观察到铁屑排列成如图乙所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 ②小明发现利用上述①的实验无法判断通电螺线管磁场的方向，于是找到一个标有N、S极的小磁针，放到如图丙所示位置，小磁针静止时N极指向如图丙所示，根据异名磁极相互吸引，可以判断出螺线管的左端是S极；通过进一步实验发现，改变电流方向，小车方向改变，说明可以改变通电螺线管磁场的方向。 （3）把导线绕在三根铁钉上，如图丁所示，通电后铁芯被磁化，磁性会变强，为了使通电螺线管的磁场增强，还可采取的有效措施是增加线圈匝数或增大线圈中电流。 故答案为：（1）北，；磁场；（2）①轻敲；条形；②S；电流方向；（3）强；增加线圈匝数或增大线圈中电流。 考点三、安培定则 [例题7] 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K，下列判断正确的是（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为S极 C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 D．小磁针静止后，其N极的指向向左 【解答】解：AB、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。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AB错误； C、向右移动滑片P，连入电路的电阻增大，电流减小，螺线管的磁性减弱，故C错误； D、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，则小磁计静止时，其N极的指向向左，故D正确。 故选：D。 [例题8] 通电螺线管的上方放一个小磁针，小磁针静止时的方向如图所示，下列说法中哪一种是正确的（　　） A．通电螺线管c端为N极，电源a端为正极 B．通电螺线管c端为N极，电源a端为负极 C．通电螺线管d端为N极，电源b端为正极 D．通电螺线管d端为N极，电源b端为负极 【解答】解：小磁针N极向左，则说明电磁铁的磁感线由右向左，则电磁铁d端为N极，由右手螺旋定则可知，电流由左侧流入，即a端为电源正极，b端为负极。 故选：D。 [例题9] （2023秋•洪洞县期末）科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 【解答】解：A．根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧是N极，通电螺线管的左侧是S极，故A错误； B．根据螺线管右侧为N极，电流从右侧流入，故电源N为正极，水果电池M端为负极，故B正确； C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误； D．改变电流方向，通电螺线管的方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。 故选：B。 知识升华 1. 应用安培定则时应注意 决定通电螺线管两段极性的根本因素是通电螺线管中的电流的环绕方向，而不是通电螺线管导线的绕法和电源正、负极的接法。当两个通电螺线管中的电流的环绕方向一致时，这两个通电螺线管两端的极性就相同。 巩固提高 1. 第一个发现通电导线周围存在磁场，表明电与磁之间有联系的科学家是（　　） A．牛顿 B．欧姆 C．奥斯特 D．法拉第 【解答】解：奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验。奥斯特由于这个贡献而载入物理史册。 故选：C。 2. 如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管外 A 点的磁场方向向左 B．通电螺线管的左端为 N 极 C．向左移动滑片 P，通电螺线管的磁性减弱 D．小磁针静止后，其 N 极的指向沿水平向右 【解答】解：AB、由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A点的磁场方向向右，故A错误，B正确； C、滑片P向左移动，接入电路的电阻变小，电路的电流变大，磁性变强，故C错误； D、据上面的分析可知，该螺线管的右端是S极，所以小磁针的左端应该是N极，故N极的指向沿水平向左，故D错误； 故选：B。 3. （2023秋•河东区期末）关于磁场和磁感线，下列判断错误的是（　　） A．地磁场的N极在地理南极附近 B．在磁体和通电导线周围都存在磁场 C．磁体间的作用是通过磁感线发生的 D．奥斯特实验证明电流周围存在磁场 【解答】解：A、地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故A正确； B、通电导线和磁体一样，周围都存在磁场，故B正确； C、磁体的周围存在着磁场，磁体间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误； D、奥斯特实验证明电流周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关，故D正确。 故选：C。 4. （2023秋•河东区期末）通电螺线管磁感线的分布如图所示，则（　　） A．通电螺线管的右侧为N级 B．小磁针的左侧为S级 C．电源的左侧为负极 D．以上判断都不对 【解答】解：根据磁体周围的磁感线从N极出发进入S极，左侧为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧为S极，右侧为N极； 根据安培定则可知，电流由左侧流入螺线管，故电源的左侧为正极。 故B正确，ACD错误。 故选：B。 5. （2023秋•广阳区期末）如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳 B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C．只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与如图所示相同 D．只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与如图所示相反 【解答】解：A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确； C、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故C错误。 D、磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。 故选：B。 6. （2023秋•温江区校级期末）下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 C．磁体上磁性最强的部分叫磁极 D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似 【解答】解：A、磁感线是科学家为了形象、直观的研究磁场，通过想象而描绘出来的，不是真实存在的，故A错误； B、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误； C、磁体上磁性最强的部分叫做磁极，每个磁体有两个磁极，故C正确； D、通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，故D错误。 故选：C。 7. （2023秋•北京期末）某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是（　　） A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场 B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 【解答】解：AB、甲中开关是断开的，电路中无电流，乙中开关是闭合的，电路中有电流；前后两种情况下，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场；又没有改变导体中的电流方向，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故AB错误； CD、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关；电流方向改变，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明电流的磁场方向与电流方向有关，故C错误，D正确。 故选：D。 8. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极 【解答】解：（1）由图可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的b端为S极、a端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，所以c端为正极，故ACD错误，B正确。 故选：B。 9. （2023秋•高青县期末）闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极 C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端 【解答】解：AB、已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以电源左端为负极，右端为正极，故AB错误； C、电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的左端为“+”接线柱，故C正确； D、R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故D错误。 故选：C。 10. （2023秋•宿迁期末）如图甲所示，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。 （1）该实验说明通电导线周围存在 ，这种现象称为电流的 效应； （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导线周围磁场方向与 方向有关； （3）图甲中的直导线AB是 （选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针上方的； （4）通电直导线周围磁场分布如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆，越靠近圆心位置，磁场越 （选填“强”或“弱”）。 【解答】解：（1）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场，这种现象称为电流的磁效应； （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，说明该点的磁场方向发生变化，实验说明电流磁场方向跟电流方向有关。 （3）小磁针受到地磁场的作用而要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线AB沿南北放置。 （4）由通电直导线周围磁感线的分布图可知，离导线越近，磁感线越密，磁场越强。 故答案为：（1）磁场；磁；（2）电流；（3）南北；（4）强。 11. （2023秋•永修县期末）小红用如图所示装置探究磁与电的关系。 （1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在 ，且 ； （2）实验中小磁针的作用是 ； （3）该实验应用的科学研究方法是 ； （4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ； （5）图d中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。 【解答】解：（1）由图a、图b、图c可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关； （2）该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场；小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在； （3）本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法； （4）电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，所以小磁针也会发生偏转； （5）电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图d中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的偏转方向相同。 故答案为：（1）磁场；磁场的方向与电流的方向有关；（2）检测磁场的存在；（3）转换法；（4）电荷的定向移动会形成电流；（5）（c）；电子定向移动的方向与电流的方向相反。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 20.2 电生磁 学习目标 1.了解奥斯特实验，认识电流的磁效应。 2. 探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。 3. 会用安培定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 知识重点 知识点1. 电流的磁效应 (1)比较甲、乙两图，当导线中有电流通过时，小磁针发生了偏转，即小磁针受到磁力作用，说明通电导线周围存在磁场； （2）比较甲、丙两图，小磁针偏转的方向发生了改变，也就是小磁针受力的方向发生了改变，这说明通电导线产生的磁场方向跟导线中电流的方向有关。 结论:以上现象说明：通电导线周围有磁场，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，即电能够生磁。第一个发现电流磁效应的物理学家是奥斯特。 知识点2. 通电螺线管的磁场 在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑．通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况．观察小磁针所指的磁场方向，在我们所熟悉的各种磁场中，通电螺线管的磁场与哪种磁体相似？ 结论：比较上面两图可知，通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场类似。通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。 知识点3. 安培定则 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管的磁性跟 电流方向有关。通电螺线管的磁性跟电流的方向之间的关系可用 安培定则 来判定，判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极. 考点一、通电导线周围存在磁场 [例题1] 下列说法正确的是（　　） A．人体安全的电压为36V B．为避免摩擦起电，人们应采用绝缘的塑料桶到加油站加油 C．欧姆经过很多次实验得出电流与电压、电阻之间的数量关系 D．1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的热效应 [例题2] （2023秋•迁安市期末）小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，将小船按如图所示放在平静的水中。闭合开关S，发现船头慢慢转动，则船头偏转的方向是 （选填“顺时针”或“逆时针”）。 [例题3] （2023秋•惠城区校级期末）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。 （1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。进一步观察小磁针N极（深色端）指向，得到螺线管的右端是 极。 （2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。 （3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 与电磁铁磁性强弱的关系。通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱，下列实验中也是采用这种研究方法的是 。 A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它 B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系 C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 考点二、通电螺线管外部的磁场分布 [例题4] （2023秋•青白江区期末）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变 C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强 D．减少铁钉上线圈的匝数，保持电流一定时，电磁铁的磁性强弱不变 [例题5] 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为 极。（已知小磁针的黑色表示N极） （2）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。 [例题6] （2023秋•岚山区期末）学完电与磁知识后，某兴趣小组开展了一系列自制器材展示活动。 （1）小明组装了如图甲所示的装置，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根通电直导线平行架在小磁针上方，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 。 （2）同学们发现一根通电直导线周围的磁场较弱，于是改装实验装置，把直导线做成多圈螺线管，如图乙所示。 ①在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 纸板，观察到铁屑排列成如图乙所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。 ②小明发现利用上述①的实验无法判断通电螺线管磁场的方向，于是找到一个标有N、S极的小磁针，放到如图丙所示位置，小磁针静止时N极指向如图丙所示，可以判断出螺线管的左端是 （选填“N”或“S”）极；通过进一步实验发现，改变 可以改变通电螺线管磁场的方向。 （3）在以上实验的基础上，为方便制作螺线管，小华把导线绕在三根铁钉上，如图丁所示，通电后发现磁性会变 （选填“强”或“弱”），为了使通电螺线管的磁场增强，还可采取的有效措施是 。（写出一条即可） 考点三、安培定则 [例题7] 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K，下列判断正确的是（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为S极 C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 D．小磁针静止后，其N极的指向向左 [例题8] 通电螺线管的上方放一个小磁针，小磁针静止时的方向如图所示，下列说法中哪一种是正确的（　　） A．通电螺线管c端为N极，电源a端为正极 B．通电螺线管c端为N极，电源a端为负极 C．通电螺线管d端为N极，电源b端为正极 D．通电螺线管d端为N极，电源b端为负极 [例题9] （2023秋•洪洞县期末）科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 知识升华 1. 应用安培定则时应注意 决定通电螺线管两段极性的根本因素是通电螺线管中的电流的环绕方向，而不是通电螺线管导线的绕法和电源正、负极的接法。当两个通电螺线管中的电流的环绕方向一致时，这两个通电螺线管两端的极性就相同。 巩固提高 1. 第一个发现通电导线周围存在磁场，表明电与磁之间有联系的科学家是（　　） A．牛顿 B．欧姆 C．奥斯特 D．法拉第 2. 如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管外 A 点的磁场方向向左 B．通电螺线管的左端为 N 极 C．向左移动滑片 P，通电螺线管的磁性减弱 D．小磁针静止后，其 N 极的指向沿水平向右 3. （2023秋•河东区期末）关于磁场和磁感线，下列判断错误的是（　　） A．地磁场的N极在地理南极附近 B．在磁体和通电导线周围都存在磁场 C．磁体间的作用是通过磁感线发生的 D．奥斯特实验证明电流周围存在磁场 4. （2023秋•河东区期末）通电螺线管磁感线的分布如图所示，则（　　） A．通电螺线管的右侧为N级 B．小磁针的左侧为S级 C．电源的左侧为负极 D．以上判断都不对 5. （2023秋•广阳区期末）如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳 B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C．只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与如图所示相同 D．只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与如图所示相反 6. （2023秋•温江区校级期末）下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 C．磁体上磁性最强的部分叫磁极 D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似 7. （2023秋•北京期末）某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是（　　） A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场 B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 8. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极 9. （2023秋•高青县期末）闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极 C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端 10. （2023秋•宿迁期末）如图甲所示，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。 （1）该实验说明通电导线周围存在 ，这种现象称为电流的 效应； （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导线周围磁场方向与 方向有关； （3）图甲中的直导线AB是 （选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针上方的； （4）通电直导线周围磁场分布如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆，越靠近圆心位置，磁场越 （选填“强”或“弱”）。 11. （2023秋•永修县期末）小红用如图所示装置探究磁与电的关系。 （1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在 ，且 ； （2）实验中小磁针的作用是 ； （3）该实验应用的科学研究方法是 ； （4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ； （5）图d中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$