内容正文:
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第十八章 磁及其相互作用
课时分层提优
第二节 探究:通电螺线管外部磁场的方向
第 1 课时 奥斯特实验 通电螺线管的磁场
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一层 基础巩固
二层 能力提升
三层 思维拓展
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建议用时:30分钟
知识点一 奥斯特实验
1. 小明在物理课堂上设计了如图所示的实验装置,给导线通电后,观察
到小磁针的指针发生偏转,根据现象回答下列问题。
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1.1.断开电路后,小磁针恢复到原来的指向,这说明通电导体周围存在______,这
个现象最早是由丹麦物理学家________发现的。
磁场
奥斯特
1.2.改变导线中电流的方向,观察到小磁针偏转的方向改变,说明通电导体周围磁
场方向与______的方向有关;为了更好地完成实验,直导线所指的方向应为______
(选填“东西”“南北”或“任意”)方向。
电流
南北
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知识点二 通电螺线管外部的磁场、安培定则
2.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中,小明进行了如下操作:
(1)如图所示,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
①由图可知,通电螺线管周围的磁场与________________相似;
②放入小磁针的目的:________________。
条形磁体的磁场
显示磁场的方向
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(2)改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状__________(选填“没有改变”或“发
生改变”),而小磁针的指向与原来相反。由此可知,通电螺线管两端的极性与螺线管
中的______方向有关。
没有改变
电流
(3)小明想探究通电螺线管的外部磁场分布的形状与电流大小是否有关,只需在上
述器材中串联一个____________就可以完成。
滑动变阻器
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3.如图所示,对于通电螺线管极性的标注正确的是( )
B
A. B. C. D.
[解析] A图电流从螺线管右侧流进,由右手螺旋定则判断出通电螺线管的右端为 极,
左端为 极,故A错误;B图电流从螺线管左侧流进,由右手螺旋定则判断出通电螺
线管的左端为极,右端为 极,故B正确;C图电流从螺线管右侧流进,由右手螺旋
定则判断出通电螺线管的左端为极,右端为 极,故C错误;D图电流从螺线管左侧
流进,由右手螺旋定则判断出通电螺线管的右端为极,左端为 极,故D错误。
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4.如图所示,通电螺线管周围有四个小磁针、、、
(图中涂黑端为小磁针的极),当小磁针静止时, 极所指方
向正确的是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 由图可知,电流从螺线管的左边流入、右边流出,利用右手螺旋定则判断
出通电螺线管的右端为极、左端为 极;而同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸
引,可见小磁针 的指向正确,故选C。
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5.如图所示,请在括号中标出通电螺线管右端的磁极和磁感线的方向。
第5题图
[答案]
6.请根据小磁针静止时的指向画出图中 点的电流方向。
第6题图
[答案]
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7.如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁
场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,
画出不同位置小磁针静止时 极的指向;对调电源正负极,重复上
述操作。下列说法不正确的是( )
B
A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关,放置在、处的小磁针静止时 极指向相同
C.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变
D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
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[解析] 小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向,故A正确;闭合开关,放
置在、处的小磁针静止时 极指向是不同的,因为这两点的磁场方向不同,故B
错误;对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故C正确;通过
实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系,故D正确。
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8.如图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上,导线柔软,可自由滑动。开关
闭合后,则( )
A
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
9.玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路,
如图所示,把小船按图示的方向放在水面上,闭合开关,船头
最后静止时的指向是( )
D
A.向东 B.向南 C.向西 D.向北
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10.小明的爸爸是汽车修理工,一位顾客送来一个电
瓶(蓄电池),由于使用不当电瓶的正、负极看不清了,则爸爸仅利用下列器材不
能鉴别出电瓶正、负极的是( )
D
A.电压表、导线 B.电流表、小灯泡、导线
C.导线、小磁针、纸筒 D.导线、开关
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11.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,当线圈中的电流从流向 时,线圈的左端为___极,此
时活塞将向 ____运动,促使血液流动。
右
[解析] 当线圈中的电流从流向 时,由右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端为
极,右端是 极;根据磁极间相互作用的规律,同名磁极相互排斥,此时活塞将
向右运动。
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12.如图所示,将铜棒、铁棒插入菠萝中,便成了水果电池,一根软导线在纸筒 上
绕制成螺线管,导线两端接在水果电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在
如图所示的位置,请画出螺丝管纸筒 上导线的绕线。
[答案]
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13.如图所示,通电环形导体中间和上部各有一小磁针,当通以如图电流
后,小磁针的 极将分别( )
A
A.的极向纸外指,的 极向纸里指
B.的极向纸里指,的 极向纸外指
C.和的 极都向纸外指
D.和的 极都向纸里指
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[解析] 根据右手螺旋定则得出环形线圈的前面(纸的外面)是 极、后面
(纸的里面)是 极,故其磁感线的方向:环形线圈外面是垂直于纸面向外,环形
线圈里面是垂直纸面向里,而小磁针静止时的 极指向与环形线圈的磁感线的方向
是一致的,所以外面小磁针的极向纸外指,小磁针的 极向纸里指。
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