18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 第1课时　通电螺线管的磁场 1 ❶奥斯特实验 通电导线周围存在着__________ ，其方向与_________有关，这是丹麦物理学家__________首先发现的。 磁场 电流方向 奥斯特 ❷通电螺线管的磁场 特　点：通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与________的方向有关。 右手螺旋定则：判断通电螺线管磁极的方法叫_________定则(或______定则)，其内容是：用________手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的________方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的________极。 条形 电流 右手螺旋 安培 右 电流 N 从奥斯特实验说起 1．最先发现通电导线周围存在磁场，揭示了电与磁之间有联系的的科学家是 ( ) A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特 D 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，可得实验结论是__________________________________________。 磁场 通电导线周围磁场的方向与电流方向有关 探究：通电螺线管外部磁场的方向 3．在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中： (1)如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被______。轻敲硬纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。 磁化 条形 (2)实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的_______ (选填“磁场强弱”或“磁场方向”)。 (3)为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关，应该采取的操作是__________________________。 磁场方向 对调电源的正负极 4．如图所示为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是 ( ) A 5．(2024·江西)如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管磁极的是 ( ) A．电源正负极的接法 B．螺线管导线的环绕方向 C．小磁针静止时N极的指向 D．螺线管中电流的方向 D 6． 如图所示，在通电螺线管(导线上箭头表示电流方向)附近放置小磁针(涂黑端为N极)，静止时其指向正确的是 ( ) A 7．(2024·黔东南模拟)如图所示，请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。 误判通电螺线管内部的磁场方向 8．通电螺线管内部放一个小磁针，小磁针静止时指向如图所示。下列说法正确的是 ( ) A． d端为通电螺线管N极 B．c端为通电螺线管N极 C．通电螺线管内部的磁感线方向从c到d D．a端为电源正极 B 9．(2024·贵阳模拟)如图是奥斯特实验的示意图。下列有关分析正确的是 ( ) A.小磁针用于检验通电导线周围是否存在磁场 B．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定 C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场 D．为了避免地磁场对实验的影响，通电导线应沿东西方向放置 A 10．(多选)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是 ( ) A．通电螺线管的左端为S极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向右 C．小磁针N极指向左 D．小磁针S极指向左 AD 11．如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为____接线柱，静止的小磁针的左端为____极。 正 N 12．如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的S极向____ (选填“左”或“右”)偏转，同时发现可移动的A、B两螺线管相互_______(选填“靠近”或“远离”)。 右 靠近 13． 如图甲，通电螺线管的磁极跟电流的方向有关，可以用右手螺旋定则来判断。环形电流可以看作是一匝线圈，如图乙；在丙图中，当电流从A端流入、B端流出时，原来静止在环形导线内部的可自由转动的小磁针N极将会偏向纸____ (选填“内”或“外”)。 内 14．(贵阳三模)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。 15．如图所示，将一个螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，螺线管会指南北方向。请你解释出现这种现象的原因。 答：通电螺线管周围存在磁场，且外部的磁场与条形磁体的磁场相似，地球的周围也存在磁场，地磁场的两极在地理的南北两极附近，在地磁场的作用下，通电螺线管会指南北方向。 16． 两根平行导线通电后，会出现如图甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。请由此推断：在图乙所示的电路中，当开关S闭合时，螺线管的长度会______(选填“变长”或“变短”)。你判断的依据是_____________________ _________________________________。 变短 螺线管上相邻导线中电流方向都相同，相互吸引，故变短 $$第2课时　电磁铁　电磁继电器 1 ❶电磁铁 概　念：在通电螺线管内插入一块_______，就构成了一个电磁铁。电磁铁磁性的有无可以通过_____________来控制。 磁性强弱的特点：线圈_______一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越_______；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越____，电磁铁的磁性越_______。 铁芯 电流的通断 匝数 强 多 强 ❷电磁继电器 电磁继电器一般由__________、衔铁、弹簧片、__________等组成，其工作电路包括_____________电路和__________电路两个部分。 电磁铁 触点 低压控制 高压工作 电磁铁 1．(贵阳期中)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)实验中通过观察_______________________来比较电磁铁磁性的强弱。这种研究问题的方法被称为________。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是_________________。 电磁铁吸引大头针的数量 转换法 控制电流相同 (3)根据图示情景可知，电磁铁____(选填“甲”或“乙”)的磁性更强。由此可知，电磁铁磁性的强弱与_____________有关。 (4)当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越____，电磁铁的磁性越强。 甲 线圈匝数 大 2．下列不属于电磁铁的应用的是 ( ) A．电磁起重机 B．磁浮列车 C．电铃 D．电灯 3．下列操作中哪种措施能改变通电螺线管的磁极( ) A．减小线圈中的电流 B．将电源的正、负极对调 C．减少线圈的匝数 D．在线圈中插入铁棒 D B 4．如图所示，开关闭合后，以下操作可以使通电螺线管的磁性减弱的是 ( ) A．增加通电时间 B．在螺线管内插入铁芯 C．将滑片P向右移动 D．将滑片P向左移动 C 电磁继电器 5．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90 ℃。下列说法正确的是 ( ) A．电磁铁通电后上端为N极 B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的 C．温度降低到90 ℃以下时，报警器中的灯亮、电铃不响 D．温度达到90 ℃时，报警器中的灯亮同时电铃响 C 6．如图所示为车库积水自动报警器原理图，其核心是一电磁继电器。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求车库没有积水时，LED灯亮，车库有积水时，电铃响。电铃应该安装在图中的____(选填“A”或“B”)位置；电磁继电器实质是一种______(选填“用电器”或“开关”)。 B 开关 磁体和电磁铁的综合应用 7．如图所示电路，当开关闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度会______；保持滑片位置不变，把电源的正、负极对调，弹簧的长度会______(前两空均选填“变长”“不变”或“变短”)，且铁芯对地面的压强会______(选填“增大”“减小”或“不变”)。 变短 变短 增大 8．(多选)(2024·河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是 ( ) A．R1的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁的磁性增强 C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 BD 9．(2024·湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如图。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为____极，对衔铁施加______(填方向)的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 S 向上 10． 如图是学校电铃的工作电路示意图，通过电流的通断，可以控制电磁铁_______的有无，电磁铁的A端为____(选填“N”或“S”)极。 　　 磁性 S 11．如图是一个磁悬浮地球仪，球体内部有一个永久磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个________；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以通过在底座电路中接入一个_________________来实现。 电磁铁 滑动变阻器 12．如图所示为巨磁电阻特性原理示意图，图中GMR是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小)，闭合开关S1和S2后，电磁铁左侧为____(选填“N”或“S”)极；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，指示灯的亮度将______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。 N 变暗 13．在一些大型地下停车场，为方便驾驶员快速找到车位，采用自动控制电路，请你将设计电路补充完整。要求当车位占用时(光控开关S闭合)，红灯亮，车位未停车时绿灯亮。 14． (遵义一模)如图是小敏设计的甲醛污染程度的检测电路，气敏电阻R1的阻值随甲醛浓度的增大而减小。当甲醛浓度高于0.1 mg/m3时电铃发声报警，则电铃应接在____ (选填“A”或“B”)处；学校要求的甲醛浓度标准为0.08 mg/m3，为了使该电路满足要求，滑动变阻器R2的滑片应该向____(选填“上”或“下”)移动。 B 上 $$