内容正文:
7.2 电流的磁场
知识点一 奥斯特的发现
1.1820年,丹麦物理学家 奥斯特 发现电流产生了磁场,是发现电与磁之间联系的第一个人。
2.直线电流产生的磁场中,磁感线是以导线为圆心排列的系列的 同心圆 。
注:通电导线周围存在着磁场,其方向与电流方向有关。
如图所示是奥斯特曾经做过的实验。观察比较甲、乙两图,可得实验结论: 通电导体周围存在磁场 ;观察比较 甲、丙 两图,可以探究通电导体周围磁场的方向与电流的方向的关系。
知识点二 通电螺线管的磁场
1.通电螺线管周围磁场的特点:
通电螺线管周围存在着磁场,其外部的磁场和 条形磁体 的磁场相似。
2.通电螺线管的极性跟 电流 方向有关,当电流的方向变化时,通电螺线管的极性也发生改变。
3.右手螺旋定则(即安培定则):
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中 电流 的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的 N 极。
小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是 S (选填“N”或“S”)极,接线柱a连接的是电源 正 (选填“正”或“负”)极。
同步变式拓展
1.一个通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( B )
2.(1)(2023·岳阳)将图中通电螺线管左端磁极和小磁针右端磁极标在对应括号内。
(2)(2023·淮安)根据图中小磁针静止时的指向,在括号中标出电源的极性。
(3)如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便制成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
①标出电池正、负极(在图中横线上填“+”或“-”符号);
②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
知识点三 物体磁性从哪里来
原子内电子绕原子核旋转就形成了环形电流。因此,每个原子都可以看作是一个微型小磁针。
在大部分物体中,由于大量微型小磁针的指向紊乱,物体不显磁性;而在有的物体中,大量微型小磁针的指向较为一致,物体就有了磁性。
1.如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是 ( A )
A.a、b B.b、c
C.c、d D.a、d
2.如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M是某一磁感线上的一点,小磁针静止在磁场中,则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是 ( B )
A.向左 N极 B.向右 N极
C.向左 S极 D.向右 S极
3.(双选)如图所示,接通电源后,通电螺线管上端为N极,下列说法正确的是( BD )
A.电源上端为“+”极
B.电源上端为“-”极
C.小磁针所在位置磁场方向向上
D.小磁针上端为S极
4.(2023·广东)如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 S 极指南。当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 磁场 ;断开电路,小磁针 会 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
5.(2023·济宁)现在医学上使用的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,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 N 极,此时活塞将向 右 运动,促使血液流动。
6.(2023·云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 条形 磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示 磁场的分布情况 。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为 N 极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与 电流 的方向有关。
7.(1)(2023·怀化)如图所示,请根据电流方向判断螺线管的磁极,标出螺线管的右端的极性(选填“N”或“S”)。
(2)(2023·威海)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
如图所示,闭合开关,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。
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