内容正文:
20.2电生磁
要点梳理
1. 电流的磁场
(1)1820年,丹麦物理学家________通过实验证实了通电导体和磁体一样,周围存在____从而揭示了电和磁之间的联系。
(2)电流周围的磁场方向跟____________有关,电流方向改变,则磁场方向____。
(3)任何导体中有____通过时,其周围空间均会产生磁场,这种现象叫做________________。
2. 通电螺线管的磁场
通电螺线管周围存在着磁场,磁场的分布情况和__________的磁场分布情况相似,磁场的方向和____________有关,磁场的强弱和____________________、__________有关,磁场的有无和____________有关。
3. 安培定则
用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中____的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的______________。
考点精练
知识点1 奥斯特实验
【典例1】 从如图所示的奥斯特实验中,能得出的正确结论是( )
①该实验证明了地球周围存在磁场 ②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场 ③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关 ④该实验证明了磁极间的相互作用规律
A. ②③ B. ①③ C. ①④ D. ②④
【变式训练】
1. 如图所示实验,最早是________(填物理学家)完成的,给导线通电前,先将小磁针放在水平桌面上,静止时小磁针极指向地理的__方,地磁的__极。给导线通电后,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在____,为了使实验现象明显,则导线应____(选填“东西”“南北”或“任意方向”)放置。
2. 小红用如图所示装置探究电与磁的关系。
(1) 由图a、可知:____________________;
由图b、可知:__________________________________________;
(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中小磁针极偏转方向和图______中小磁针的偏转方向相同,依据是____________________________________________。
知识点2 通电螺线管的磁场
【典例2】 小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针(小磁针上涂黑的是极),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板,小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示。当改变螺线管中电流方向时,小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似
B. 通电时,螺线管的左端相当于条形磁铁的极
C. 通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D. 通过减小电流强度,可增强通电螺线管周围的磁场
【变式训练】
3. 小明利用铁屑探究通电螺线管的磁场,通电后轻敲玻璃板,小磁针和铁屑静止时分布情况如图所示。则下列磁感线描述正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,将许多小磁针放在螺线管周围的不同位置上,接通电路后观察小磁针静止时的指向(小磁针上涂黑的是极)。
(1) 闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在____;如果移走小磁针,该结论____(选填“成立”或“不成立”);
(2) 为了增强通电螺线管的磁性,可以____________________________;
(3) 本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比,用小磁针效果更好,理由是____________________________________________;
(4) 图中通电螺线管左端为______(选填“”或“”)极。
5. 在探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验中,进行如下操作:
(1) 如图,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;
①由图可知通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似;
②实验时发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变电流大小的情况下,可以采取__________________的办法;
(2) 只改变电流方向,铁屑的分布形状将__________(选填“没有改变”或“发生改变”);
(3) 实验中____(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑。
知识点3 安培定则及其应用
【典例3】 如图所示,标出了四个通电螺线管的极和极,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例4】 为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极,小军同学将该电池和螺线管相连,闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判断,螺线管的______(选填“”或“”)端为极,铅蓄电池的端是__(选填“正”或“负”)极,小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针极所指的方向____(选填“相同”或“相反”)。
【变式训练】
6. 通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示,小磁针处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 电源“”极为端
B. 磁体的右端为极
C. 小磁针的端为极
D. 小磁针所在位置没有磁场,所以小磁针处于静止
7. 在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线,总是从极出发,回到极
B. 闭合开关时,小磁针逆时针转动
C. 滑动变阻器的滑片向端移动,通电螺线管的磁性增强
D. 通电螺线管外点的磁场方向向右
8. 如图所示,当电源开关接通后,会发现小磁针的北极向__(选填“左”或“右”)偏转,这说明通电螺线管周围存在____;同时发现可移动的A、B两螺线管相互____(选填“靠近”或“远离”)。
9. 如图所示,电路连接正确,开关闭合后小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管的磁极、电源的正负极,并画出螺线管的绕法。
要点梳理
1.奥斯特; 磁场; 电流的方向; 改变; 电流; 电流的磁效应
2.条形磁体; 电流的方向; 电流的强弱(大小); 线圈匝数; 电流的通断
3.电流; 极
考点精练
知识点1 奥斯特实验
【典例1】 A
解题分析:甲导线有电流,小磁针偏转;乙导线无电流,小磁针无偏转,分析甲、乙现象得出结论。甲、丙两图电流方向相反,小磁针偏转方向相反,分析甲、丙现象得出结论。
【变式训练】
1.奥斯特; 北; 南; 磁场; 南北
2.(1) 电流周围存在磁场; 电流周围磁场的方向与电流方向有关
(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
知识点2 通电螺线管的磁场
【典例2】 A
解题分析:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,其外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关;通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定:线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯。
【变式训练】
3.C
4.(1) 磁场; 成立
(2) 增大电流或增加线圈匝数
(3) 小磁针能更好地显示出各点的磁场方向
(4)
5.(1) 条形磁铁; 增加线圈的匝数
(2) 没有改变
(3) 不能
知识点3 安培定则及其应用
【典例3】 A
解题分析:根据螺线管的线圈绕向和电流方向,利用安培定则可以确定螺线管的、极。
【典例4】 ; 正; 相同
解题分析:根据小磁针静止时的指向确定螺线管的、极,再根据螺线管的、极和线圈绕向,利用安培定则可以确定电流方向。
【变式训练】
6.A
7.D
8.左; 磁场; 靠近
9.
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