内容正文:
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
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)通电导体周围存在着 ;
(2)磁场的方向跟 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.通电螺线管磁场分布:外部磁场与 的磁场相似。
5.极性:通电螺线管两端的极性跟螺线管中 有关。
6.安培定则作用:判定通电螺线管两端的极性跟螺线管中
的关系。
7.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 。 1.电流除了具有磁效应外,还具有热效应和化学效应。
2.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。
3.通电螺线管的磁场方向只与电流方向和线圈的绕法有关。
偏转
磁场
电流的方向
电流方向
条形磁体
电流的方向
电流方向
右手
电流
N极
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知识点一:电流的磁效应
1.世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A.安培 B.奥斯特
C.法拉第 D.伏特
2.如图所示是某同学做的奥斯特实验,观察比较甲、乙两图,可得通电导线周围存在
;观察比较甲、丙两图,图丙中小磁针偏转方向与图甲 (选填“相同”或“相反”)。
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。
B
磁场
相反
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知识点二:通电螺线管的磁场
3.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ,通过小磁针静止时 极的指向确定该点磁场的方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与 有关。
知识点三:安培定则
4.闭合开关后,甲、乙两个小磁针静止在如图所示的位置,它们的北极分别是( )
A.a端和b端 B.b端和d端
C.a端和c端 D.b端和c端
5.如图所示,当S闭合时,小磁针逆时针偏转,则通电螺线管左端为 极,电源的B端为 极。
磁场
N
电流方向
D
北(或N)
正(或+)
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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:
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【易错专攻】
易错点:判断通电螺线管内、外的磁场方向
6.如图所示,螺线管内放入一枚小磁针,当开关闭合后,小磁针北极的指向将( )
A.不动 B.向外旋转90°
C.向里旋转90° D.旋转180°
7.在图中的括号内标出小磁针右端的极性,用箭头标出P点磁感线的方向。
易错警示
通电螺线管的磁感线方向在螺线管外部是从N极到S极,在螺线管内部是从S极到N极,并且构成闭合曲线。
A
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【基础巩固练】
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.如图所示为四位同学判断通电螺线管极性时的做法,其中正确的是( )
C
A
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3.如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁铁,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N、N、S、S
B.S、S、N、S
C.N、N、S、N
D.S、S、N、N
4.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S,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.小磁针静止后,其N极的指向向左
D.向右移动滑片P,螺线管的磁场增强
B
C
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5.如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的 极。 断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
6.闭合开关后,小磁针静止在如图所示的位置。请用箭头标出螺线管中a处的电流方向和b处的磁感线方向。
N
北方
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【素养提升练】
7.图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零
B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性,说明磁能生电
D.通电后电磁铁的下端为S极
B
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8.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,铁屑的排列如图甲所示,螺线管的示意图如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.图甲中Q点处的磁场比P点处的磁场强
B.利用撒在磁体周围的铁屑,可以判断该磁体周围各点的磁场方向
C.螺线管周围存在磁场,不存在磁感线
D.图乙中A点处的小磁针静止时右端为S极
B
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9.(核心素养·科学探究)学习了“电生磁”的知识后,小明在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端
(如图所示)制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目
(通电时间不超过10秒,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
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(1)1节全新干电池的电压是 V。
(2)小明的实验想要探究的问题是:
。
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于
(选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小明设计用于记录实验数据的表格。
1.5
电磁铁磁性的强弱与电磁铁两端的电压和线圈匝数之间的关系
转换法
如表所示
线圈匝数/圈 6 9 12
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.5 3.0 4.5 1.5 1.5
吸引大头针的数目/枚
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