第1章 第2节 第1课时 电生磁现象-【拓展与培优】2024-2025学年八年级下册科学（浙教版）

科学八年级下册 第2节 电生磁 第1课时 电生磁现象 思维点击 一、奥斯特实验 L,实验过程：如下图所示，将一根导线平行地拿到静止小磁针上方，观察导线通电时小磁针是否偏转， 改变电流方向，再观察一次。 甲：道电 乙：断电 丙：改变电流方向 2.实验现象：导线通电时小磁针发生偏转，切断电流时小磁针又回到原来位置，当电流方向改变时，小 磁针的偏转方向也相反。 3结论： (1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。 (2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。 【拓展】奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。奥斯特实验揭示了一个十分 重要的本质一电流周围存在磁场，电流是电荷定向运动产生的，所以通电导线周围的磁场实质上是运动 电荷产生的。 二，直线电流周围的磁感线 是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。直线电 流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住 导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的 环绕方向。 例1如右图，是一根通电直导线，电流方向如箭头所示。如果从右边向左看，电流的 磁力线环绕方向应为 (填“逆”或“顺”)时针方向。 【分析】从右向左看，电流方向是流向自己，把右手的大拇指指向自己，然后其余手指自然挺起，四个 手指的方向就是磁力线方向，也就是逆时针方向。 变式训练1在导线的下方放一磁针，磁针静止在与导线平行的位置上，导线中通以如右 图中所示方向的电流时，磁针的N极将 偏转（填“向内”或“向外”），这个现象表明通N 电导体的周围存在者 【拓展】用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱。 例2某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下： A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意画过中心的直线，在直线 上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直： B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反： C.改变电流大小时，小磁针指向不变： D.通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离 成反比。 (1)做实验时，纸板的俯视图如下，其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N极。请 在右边的纸板俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。（分布图要能够反映不同位置处磁场的强 @ 拓展与培优 弱和方向) ⊙ (2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制 不变 (3)同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r和2的两点，磁场强弱的比值为 三、通电螺线管周围的磁感线 1.通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相 当于北极：内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连 接，形成一些类似环绕电流的闭合曲线。 2.通电螺线管的极性和电流关系一安培定则（右手螺旋定则）：用右手握螺线管，让 四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 例3如图所示的四幅图中，能正确地表示出通电螺线管极性和电流方向关系的是 N A B D 变式训练2在下图中所画出的通电螺线管的磁场或小磁针静止时的位置中，正确的是 中的 QOOOOONS 8888 A 0 【拓展】环形电流的磁场 环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导 线的平面垂直。 环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指 和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。 例4如图所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是 A.N极垂直纸面指向纸内 B.N极垂直纸面指向纸外 77 C.N极指向右 D.N极指向左 变式训练3在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生 的磁场使物质微粒（原子）的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动 的方向，则环形电流的左侧应为 (填“N”或“S”)极。 C.小灯泡和导线 巩固练习 D.带电的塑料和细棉线 2.如图所示，下列说法中错误的是 A组 1,现有下列几组器材，为了判断一段导线中是 否有方向不变的电流通过，其中最理想的一组器 材是 () A.蹄形磁铁和细棉线 A.这是模拟奥斯特实验的一个场景 B.被磁化的缝衣针和细棉线 B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场 科学八年级下册 C,将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁 针偏转方向改变 D.将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的 北极 3.如图所示，小磁针静止后指向正确的是 A.N、S,N,N B.S、N、S、S C.s,sN、s D.N,N、s,N 8.甲、乙两同学做了 如图所示的实验：在静止的 小磁针上方平行地放一根 直导线，闭合开关，原来静止的小磁针沿顺时针方 向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下 假设： 甲：因为导线通电会发热，造成导线周围空气 温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。 乙：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产 生了力的作用。 D 请据此回答： 4.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小 (1)没通电时，静止小磁针的N极总会指向地 磁针的过程中 理的 。(填“南方”或“北方”) A.小磁针不动，导线不可能有电流通过 (2)甲、乙两同学看到小磁针偏转，认为它一定 B.小磁针发生转动，导线一定通有电流 受到力的作用，他判断的理由是 C.小磁针发生转动，导线不一定通有电流 D.小磁针不动，导线一定没有电流通过 (3)两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪 5.如图所示，把螺线管沿东 4 一个观点是正确的。他们调换电池的正负极，闭合 西方向水平悬挂起来，然后给导线 开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到 通电，请你想一想会发生的现象是 的现象是 () (4)为了验证猜想一，下面方案可行的是 A.通电螺线管仍保持静止不动 (可能不止一个正确选项)。 B.通电螺线管能在任意位置静止 ①将整个装置放在玻璃箱中进行实验： C通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指 ②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并 向北 平行于小磁针进行实验： D.通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指 ③改变导线中的电流方向。 向北 (5)如果实验中小磁针偏转不明显，请提出一 6.如图所示，小磁针指向标画正确的是( 条改进的建议： N B组 9.图中的两个线圈，套在光滑 的玻璃管上，导线柔软，可以自由 潜动，开关S闭合后则 A.两线圈左右分开 电源 B.两线圈向中间靠找 D C.两线圈静止不动 7,如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁 D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢 侠，实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则 10.如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端 可以判断图中A、B,C、D四个磁极依次是() 上，烧杯中水面上漂浮若一个空心铁球。当电磁铁 拓展与培优 磁性的强弱发生改变时，烧杯中的 A.R,的阻值变大 空心铁球会上下浮动。现闭合开关 B.电压表的示数变小 S后，将滑动变阻器的滑片P向左 C,电流表的示数变小 滑动。针对这种情况，下列说法中 D.电流表的示数变大 正确的是 ( 14.小刚同学在“探究通电螺线管外部磁场的 A.电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升 方向”实验中，设计的部分电路如图所示，请根据要 B.电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降 求用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。要 C.电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升 求：小磁针的指向满足如图所示方向：滑动变阻器 D.电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降 的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性减弱：原 11.一同学设计了一种判北 有导线不得更改 断电源“+”“一”极的方法：在 水平桌面上放一枚小磁针，在 小磁针的西面放一个螺线管， 如图所示，接通开关后，小磁铁的N极向东偏转，则 c 下列判断中正确的是 ( A.电源a端是正极，在电源内部电流由b流 15.小明在探究通电直导线周围的磁场方向与 电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线 向a B.电源a端是正极，在电源内部电流由a流 周围磁场强弱的因素。经老师指导及查阅资料得 知，磁场的强弱可用物理量“B”来表示（单位为 向b “T”),其大小与直导线中的电流【、测试点到直导线 C.电源b端是正极，在电源内部电流由a流 的距离，有关。小明通过实验所测得的两组实验数 向b 据如下。 D.电源b端是正极，在电源内部电流由b流 (1)表一：当测试点到直导线的距离r=0.02m 向a 时，磁场的强弱B与电流的实验数据 12.如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁 铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑 I/A 2.5 5 10 易 片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍静止，在此过程 B/T2.5×105×101 10×103 20×103 中，条形磁铁受到的摩擦力 分析表一中的实验数据，你能得到什么结论？ 容： (2)表二：当直导线中的电流1=5A时，磁场 的强弱B与距离r的实验数据 r/m 0.02 0.04 0.06 0,08 A.逐渐增大，方向向右 B/T 5×10- 2.5×10-1.67×10-51.25×10 B.逐渐减小，方向向右 C.逐渐增大，方向向左 分析表二中的实验数据，你能得到什么结论？ D.逐渐减小，方向向左 答： 13.如图甲所示，电源电压恒定，R,为磁敏电 (3)根据上述实验数据，如果我们实验中小磁 阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变 针偏转不明显，请提供一条改进的建议： 化，实验测得其变化关系如图乙所示，其中B表示 16.小菲同学学习了电和磁的知识后，知道了奥 磁场的强弱.单位为特斯拉(T)。当R,所处的磁场 斯特现象：通电直导线周围存在磁场（如图甲），且通 逐渐减弱时 ( 电直导线周围的磁场分布符合右手螺旋定则，磁感线 的分布是以导线为圆心的一组同心圆（如图乙） 磁场 8/T 科学 八、年级下册 地灿 D.先伸长，后缩短 19.如图所示为一台非铁磁性物质制成的天 平，天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁。未通 电时天平平衡，给B通以图示方向的电流(a端接 电源正极，b端接电源负极)，调节线圈中电流的大 小菲同学在课后进行了以下探究：提出问题： 小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重 通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？猜想： 力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过 可能也符合右手定则。实验：她连接如图丁所示的 程中，下列判断正确的是 电路（外部电路未画出）。现象：位于圆环中心的小 磁针N极垂直纸面向里转动。根据小菲同学的探究 过程，回答下列问题： (1)通电圆环内部的磁场分布是否符合右手定 则？ (选填“是”或“否”)。 A.电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡 (2)如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆 B.电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降 环，则赤道这一通电圆环的电流方向为 C.电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降 (选填“由西向东”或“由东向西”)。 D.电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的 (3)小菲同学的探究实验中，体现了哪些学习 平衡状态 科学的思想和方法？ () 20.科学家安培发现，两根平行导线通电后有 A.控制变量法B.转换法C.等效替代法 如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、 C组 后的情况) 17.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在恒 力F作用下沿水平面向右做直线运动，若铁块从电 磁铁的左下方运动到正下方过程中，滑动变阳器的 滑片P逐渐向上滑动，则 (1)可见，平行通电导线之间有力的作用。而 且，当通入的电流方向相同时，导线相互 (2)平行通电导线之间相互作用力的大小可以 用安培定律F=L1:1:r来描述。其中，I、1:分 A.电磁铁上端为S极 别为两根导线中通入的电流，L为导线的长度，「为 B.铁块运动过程中，电磁铁的磁性逐渐碱弱 导线之间的距离，k为比例系数。某次实验数据 C,铁块做匀速运动，与地面的摩擦力不变 如下： D.铁块对地面的压强逐渐增大 实验次数 L'm 1A LA r/m FN 18.如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线 1 1 0.2 0.2 0.1 0.8×10-1 管，当闭合开关S后，M的长度将 2 0.2 0.2 M 0.1 0.4×10-1 3 1,5 0.4 0.3 0.2 1.8×10-7 请将表格空白处填写完整 比例系 电之出 数k= N/A。对于位置固定、长度一定的 A.伸长 两根平行导线，如果保持F大小不变，两根导线中 B.缩短 的电流大小关系可以用图像中的图线 来 C.不变 表示。拓展与培优科学八年级下册 浙江教育教材适用 参考答案 第1章电与磁 质球壳外的空气中磁场都能顺利“通过”，类比电流与 电阻的关系可知，能“通过”磁场，即导磁能力强，而外 面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进 第1节指南针为什么能指方向 入球内空间，所以空气导磁能力弱，即空气的“磁阻” 例1D例2D例3B例4B 大。(2)为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将 变式训练磁场南 仪器放在没有磁场“通过”的地方；因空气的“磁阻” 巩固练习 大，所以可以放在铁盒子中。(3)有人为了研究地磁 场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空 A组 间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常 1.B2.C3.D4.B5.C6.D7.A 环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明生物体的 8.弱Q9.铁①②10.(1)磁化磁性(2)不 正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有 能够(3)强(4)不是11.(1)N排斥(2)没有 益的。 钢棒的C端与小磁针的两极均吸引，是因为磁体 可吸引磁性物质，若钢棒有磁性，一定会与小磁针的 第2节 电生磁 其中一端排斥 第1课时 电生磁现象 B组 例1逆 12.A13.D 变式训练1向内磁场 14.(1)等于(2)任意方向 15.(1)增大磁敏电阻没放入磁场前有电阻 (2)增大16.减少减少17.(1)温度越高，磁体 的磁性越弱(2)磁性吸引(3)不让磁体靠近高 例2 (1 温热源18.低温时，磁铁内的原子是同向排列的， 对外显磁性；高温加热时，原子运动加快，原子排列杂 乱无章，对外不显磁性。 (2)电流大小(3)2：1 C组 【解析】(1)小磁针静止时N极指向为磁场方 19.C【解析】将一根质量分布均匀的条形磁 向，可以导线为中心多作几条直线，根据题中小磁针 铁用细线悬挂起来，由于在地磁场中磁体具有指向 N极指向与直线垂直，且都指向逆时针方向，可作出 性，条形磁体的北极指北、南极指南，杭州在地球的北 如答案图所示磁感线。 半球，条形磁体在地磁场中受到磁力作用，N极向下 (2)用控制变量法，因磁场强弱与电流大小和到 微倾，要使它在水平位置平衡，悬线系住磁铁的位置 通电长直导线的距离都有关系，要探究与距离的关 应该在磁铁重心的北侧。 系，应保持电流大小不变。 20.D (3)因磁场强弱与距通电长直导线的距离成反 21.B【解析】拿磁体的N极在钢针上自左向 比，距离之比为1：2，则磁场强弱之比为2：1。 右摩擦，将钢针磁化，且使其内部磁场方向从左向右， 例3A 因此B端应为S极，A端应为N极 变式训练2B 22.C【解析】铁钉受到的力有重力、支持力、 例4B 磁体对铁钉的作用力，铁钉处于静止状态，所以这三 变式训练3S 个力彼此平衡。这三个力中，重力的方向是竖直向 巩固练习 下，根据二力平衡的条件可知磁体对铁钉作用力的方 A组 向是坚直向上的，磁体对铁钉的作用力与桌面对铁钉 1.B2.D3.C4.B5.D6.A7.D 的支持力之和等于重力。 8.(1)北方(2)力是改变物体运动状态的原因 23.B【解析】设每个磁环的重力为G,则当 (3)小磁针仍沿顺时针方向（原方向）转(4)②③ 甲、乙两磁环处于静止状态时，甲、乙之间的力的大小 (5)增大导线中的电流（或增加干电池的节数、用多 为G,此时所对应的距离为h1；当丙磁环套在乙上 根直导线等) 方，甲、乙、丙都处于静止状态时，乙、丙之间力的大小 B组 为G,对应的距离为，甲、乙之间的力的大小为 9.A 2G,对应的距离为h:,根据磁环间的斥力随距离的 10.A11.C12.D13.D 减小而增大的原理可知：h:>h2,h,<ha。 24.(1)铁的导磁能力强：空气的“磁阻”大。 (2)为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器 14.如图所示： 放在铁盒子中。(3)生物体的正常生理活动受到地 磁场的影响，且是对生物有益的。 【解析】(1)由图可知：空气与铁这两种物质，铁 15.(1)当测试点到直导线距离一定时，磁场强弱 闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出， 与电流大小成正比(2)当直导线中的电流一定时， 由右手螺旋定则可知，螺线管A的上端相当于电磁 磁场强弱与测试点的距离成反比(3)增大直导线中 铁的S极：当车速增大时，电阻R,的阻值减小，电路 的电流或使小磁针更靠近直导线 总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中 16.(1)是(2)由东向西(3)B C组 电流增大，电磁铁的磁性会增强，由1=尽可知，电路 17.A 总电阻：R=V_6V 62.R,=R-R。=62-52 18.B【解析】假如电源的左端是正极，右端 11A 是负极，根据右手螺旋定则，判断最左端线圈的左侧 =1n。 是N极，右侧是S极。同理判断第二个线图，线圈的 左侧是N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N 第3节 电磁铁的应用 极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互 例SL2 吸引，通电线图变短。如果电源的左端是负极，右端 变式训练1C 是正极，所有线图的左侧都是S极，右侧都是N极， 变式训练2D 线图间相互吸引，通电线圈变短。 巩固练习 19.C【解析】①从图可知，电流从螺线管的 上端流入，下端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管 A组 下端是N极，上端是S极：②电磁铁通电后，铁块A 1.B2.A3.C4.A5.B6.L右 被吸起，铁块A向上加速运动，因而可知铁块受到的 7.(1)A E C (2)B F 8.(1)AECDBF (2)A 向上的磁力F必然大于铁块的重力G。当铁块离开 9.(1)B(2)不具有(3)磁(4)小(5)B 盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压 B组 力没有了，但铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通 10.S变暗11.变强A到B12.弱小 过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电 13.C14.B15.B【解析】根据题意可知两灯并 时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉。 20.(1)吸引(2)0.52×10-7b 联连接，要使得电路工作必须使电路为闭合电路，故 电路连接如图所示： 第2课时 探究“影响电磁铁磁性强弱 绿灯 的因素” 例 (1)如图所示(2)乙丙(3)丁 测节电 1灯 抽水机 高出电源 巩固练习 M 控制电路 T作电路 A组 由此可知M接B,N接D特合要求。 1.①③④2.②③④3.B4.C5.D 16.如图所示： 6.B7.(1)①36（或14或25）②电流强度 指示灯 (2)吸引大头针的数量 N ⑧ 光控开关 电控照相机 的 B组 工作电路 控制电路 9.A10.B11.C12.C13.A14.S增 17.(1)物质材料(2)1、2(3)3、4升高温度 大15.增强减小 (4)康铜相同长度的两种金属片，升高相同的温 16.(1)B(2)①左②变大③无(3)越强 度，康铜的伸长量小(5)aecdbf 17.(1)左(2)把小磁针放到螺旋管的下端，断 18.(1)3和4(2)具有(3)据图可知，当转向 电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁 开关接触3、4或3和4的瞬间，灯泡较暗，电磁铁中 针发生偏转，说明有磁性(3)按本题电路图接好电 有电流经过，产生磁性，之后将动触点A吸下，电路 路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入 中的电流会经过衔铁，经过动触点A和指示灯回到 大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放人小的 负极，即电磁铁和定值电阻R。短路，电路电阻变小， 铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较 灯泡变亮：但此时电磁铁失去磁性，由于弹簧的原因， C组 使得动触点A与静触点B分离，即上面的电路会断 18.S增强1【解析】由图示电路图可知， 开，电磁铁和定值电阻R。接入电路，电灯又变暗，且 2·