内容正文:
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
偏转
磁场
电流的方向
电流方向
条形磁体
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电流的方向
电流方向
右手
电流
N极
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电流方向
地磁场
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乙
电子带负电荷,电流方向与电子定向移动方向相反,高速电子束向右运动时形成向左的电流,与图乙导线中电流方向相同
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C
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磁场
N
负
电流
增加线圈匝数
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N
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知识梳理
导学园地
1.电流磁效应的发现:1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现,当导线中通过电流时,它下方的磁针发生了 。
2.奥斯特实验表明:
(1)通电导体周围存在 。
(2)磁场方向跟 有关。
3.电流的磁效应:通电导体周围存在与 有关的磁场的现象。
4.通电螺线管的磁场:把导线绕在圆筒上,做成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。通电螺线管磁场分布:外部的磁场与 的磁场相似。
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,都是两端磁性最强,中间磁性最弱。
知识梳理
导学园地
5.极性:通电螺线管两端的极性跟螺线管中 有关。
6.安培定则的作用:判定通电螺线管两端的极性跟螺线管中
的关系。
7.安培定则的内容:用 握住螺线管,让四指指向螺线管中
的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 。
2.通电螺线管的磁场方向由螺线管中电流的方向决定,与其他因素无关。
知识点一:电流的磁效应
【典题1】某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特探索科学的精神影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
甲
乙
丙
丁
(1)通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关。
(2)断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用。
(3)如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 所示方向的偏转,原因是
。
名师点睛
小磁针不受磁力作用,表明没有磁场存在,受磁力作用,表明有磁场存在,且磁场有方向。
【变式1】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,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.直导线通电时,小磁针离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
知识点二:通电螺线管的磁场
【典题2】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,小磁针均指南北,说明地球周围存在 。
(2)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,电源的左端为 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)
名师点睛
通电螺线管的极性和电流方向的判定
(1)已知电流方向或电源正负极判断螺线管的磁极:
(2)已知磁感线方向或通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向或电源正负极:
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,判断螺线管的绕线方式:
【变式2】 当螺线管通电后,磁针稳定在如图所示的位置,请在图中画出螺线管的绕线示意图。
【基础达标练】
1.如图所示,小磁针与导线在同一平面内,在导线的下方,当导线中电流从左到右时,小磁针N极指向垂直于纸面向里,现将导线中电流方向改为从右到左,则小磁针( )
A.不动
B.N极向上偏转
C.N极指向为垂直于纸面向外
D.回到与导线平行的位置
2.如图所示为利用细铁屑描述通电螺线管周围磁场的实验现象,此实验说明( )
A.磁感线是真实存在的
B.磁感线是可以相交的
C.通电螺线管的内部也有磁场
D.通电螺线管周围的磁场分布在同一平面内
3.如图所示的螺线管,当闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.螺线管的左端为S极
B.右边小磁针的N极向左偏转
C.当滑片P右移时,螺线管的磁性会减弱
D.改变电流方向,通电螺线管的外部磁场方向不会改变
4.(多选)小磁针静止在通电螺线管内部,小磁针涂黑的一端为N极,如图所示。则( )
A.电源的a端是正极,通电螺线管的右端是N极
B.电源的a端是负极,通电螺线管的右端是S极
C.电源的b端是正极,通电螺线管的左端是N极
D.电源的b端是负极,通电螺线管的左端是S极
5.(多选)下列各图中,箭头表示电流方向,则通电螺线管周围的小磁针静止时,指向不正确的是( )
A
B
C
D
6.根据图中小磁针N极的指向标出通电螺线管外部的磁感线方向,并在括号内标出电源的“+”极或“-”极。
【思维拓展练】
7.心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,其中阀门K1、K2均为单向阀门,阀门K1只能向外自由开启;阀门K2只能向内自由开启,反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 (选填“N”或“S”)极,此时活塞将向 (选填“左”或“右”)运动。
8.如图所示,螺线管与电源、开关S组成闭合回路。在螺线管下方的地面上放有一条形磁体,开关S闭合瞬间,该条形磁体突然向上运动。请在图中标出电源左端的极性、闭合开关后通电螺线管中的电流方向、螺线管下端磁极的极性和螺线管左侧P点磁感线的方向。
1.(2022铜仁中考)如图所示,根据小磁针的指向,用物理符号标出螺线管左端和电源左端极性。
2.(2022黔东南中考)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示,请标出磁感线的方向和在括号内标出电源的“+”极和“-”极。
3.(2022六盘水中考)如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:标出闭合开关后图中小磁针静止时左端磁极名称,滑动变阻器滑片向左端移动,通电螺线管的磁性增强,导线不能交叉。
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