内容正文:
物 理
九年级下册 HK
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第十八章 磁及其相互作用
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第二节
探究:通电螺线管外部磁
场的方向
课时1 电流的磁场
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基础
知识点1 从奥斯特实验说起
1.【2025甘肃金昌期末】如图所示,观察到放置在直导线下方的小
磁针,在电路接通后发生了偏转,此现象说明了通电导体周围存在
______。断开开关,对调电源的正负极,观察到小磁针的偏转方向
和原来相反,说明通电导体周围的磁场方向与______方向有关。
磁场
电流
【解析】实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;
改变电流方向,小磁针的偏转方向也发生了改变,说明通电导体周围的磁场方向与
电流方向有关。
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知识点2 实验:探究通电螺线管外部磁场的方向
2.【2025江苏泰州期末】在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
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(1)小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后______(填写操作
方法)玻璃板,观察到细铁屑的排列如图甲所示,同时观察到小磁针发生偏转,则
说明通电螺线管周围存在磁场。此时,如果移走小磁针,该结论______(填“成立”
或“不成立”)。
轻敲
成立
【解析】小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,通电后需要轻敲玻璃板,这
样做的目的是克服摩擦力的影响。闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁
场的作用而发生偏转,说明了通电螺线管周围存在磁场。通电螺线管周围存在的磁场
是真实存在的,不会因为小磁针的消失而消失,故移走小磁针,上述结论仍成立。
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(2)如图乙,把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针静止时
___极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。通电螺线管外部的磁场与______磁体
的磁场相似。
条形
【解析】把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后,小磁针静止时 极所
指的方向就是该点的磁场方向。由图甲中通电螺线管周围的细铁屑的分布和图乙中
小磁针的指向可以判断,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
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(3)接下来小明断开开关,对调电源的正负极,闭合开关后,观察小磁针的指向。
此时小明是想要探究通电螺线管的极性与__________的关系。
电流方向
【解析】在其他因素不变的情况下,对调电源的正负极,改变通电螺线管中的电流
方向,观察小磁针的指向有无改变,可探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
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知识点3 右手螺旋定则
3.【2024天津期末】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.
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【解析】
电流从螺线管右侧流入,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
电流从螺线管左侧流入,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
电流从螺线管右侧流入,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
电流从螺线管左侧流入,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.【2024山东济南期末】如图所示,根据通电螺线管附近小磁针静止
时的指向,判断通电螺线管的____端是 极,电源右端为____极。
左
正
【解析】由图知,小磁针静止时,其左端为极,右端为 极,根据磁
极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为极,左端为 极;根
据通电螺线管的、 极,再结合右手螺旋定则可知,电流是从螺线管的右端流入、
左端流出;因为在电源外部电流是从电源正极流出,经过外电路回到电源负极,所
以电源右端为正极,左端为负极。
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刷易错
易错点 误判通电螺线管内部的磁场方向
5.[中]在如图所示的电路中,根据螺线管内部小磁针静止时的指向可知( )
A
A.端是通电螺线管的极, 端是电源正极
B.端是通电螺线管的极, 端是电源正极
C.端是通电螺线管的极, 端是电源负极
D.端是通电螺线管的极, 端是电源负极
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【解析】通电螺线管内部的小磁针静止时 极指向左端,由此可知,螺线管内部的
磁场方向水平向左,说明端为极,端为 极;根据右手螺旋定则知,螺线管中的
电流从左侧流进,右侧流出,则端为电源的正极, 端为电源的负极,故A正确,B、
C、D错误。故选A。
易错警示
线管的内部,磁感线的方向是由极指向 极。
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提升
1. 【2025福建南平调研,中】通电线圈可以看成是一匝的通电螺线管,其两
侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手螺旋定则,把两个线圈和 挂在水平
光滑的固定绝缘细杆 上,且平行靠近放置,当线圈通入如图所示大小相同、方
向相反的电流时,线圈和 将( )
C
A.互相靠近 B.距离不变 C.互相远离 D.无法确定
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【解析】两个线圈和中的电流大小相同、方向相反,用右手分别握住线圈、 ,
让四指指向线圈中电流的方向,则大拇指所指的那端就是线圈的极,所以线圈 的
左端为极、右端为极,线圈的左端为极、右端为 极,根据磁极间的相互作用
规律可知,线圈和 会相互排斥,则它们将互相远离,距离变大。
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2.[中]阅读短文判断问题。
为了解释地球存在着磁场——地磁场,19世纪安培假设:地球的磁场是由围绕
地心轴线的环形电流引起的。①由于地球表面带有的某种电荷,随地球一起自西向
东转动时,形成环形电流,环形电流可以看成通电螺线管中的电流。②环形电流的
磁场,也可以想象成类似于条形磁体的磁场。③若地磁场的极和 极相当于通电螺
线管的两个磁极,则可以借助右手螺旋定则由两极的磁性,判断环形电流的方向。
根据以上描述,下列判断正确的是( )
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A.环形电流的方向是自西向东
B.形成环形电流的电荷是正电荷
C.形成环形电流的电荷,与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
相互吸引
D.用实验室常用验电器能够检验出形成环形电流的电荷电性
√
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【解析】地磁场的北极在地理南极附近,在用右手螺旋定则判断环形电流的方向时,
右手的拇指应指向地磁场的北极,四指弯曲的方向为自东向西,则环形电流的方向
为自东向西;由于地球表面带有的某种电荷,随地球一起自西向东转动时,形成环
形电流,由以上分析可知环形电流的方向为自东向西,电流方向与这种电荷的定向
移动方向相反,所以这种电荷是负电荷,故A、B错误。丝绸摩擦过的玻璃棒带的电
荷是正电荷,与负电荷会相互吸引,故C正确。验电器能检验物体是否带电,但不能
检验出电荷电性,故D错误。故选C。
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3. 跨学科综合 【2024山东济宁调研,中】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,线圈左端为 极,右
端为 极,根据磁极间相互作用的规律知,此时活塞将向右运动。
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微专题2 应用右手螺旋定则作图
4.画线圈绕法 【2025天津和平区期末,中】将一个螺线管悬挂起来,闭合开关,最
后静止时小磁针如图所示。请在螺线管两端标出、 极,画出螺线管上导线的环绕
方式(要求至少画出4匝线圈)。
【解】如图所示
关键点拨
图中小磁针静止时北极(极)指向右侧,那么螺线管的右端为极,左端为 极。
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5.画电流方向 [中]当金属温度降低到某一值时,会产生神奇的现象。在一个浅平
的锡盘中,放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体,然后将温度降低至 ,
使锡盘出现超导现象,此时锡盘表面出现超导电流,可看见小磁体竟然离开锡盘,
飘然升起。与锡盘保持一定距离后便悬空保持静止。请用箭头标出锡盘的磁感线方
向及锡盘中超导电流的方向。
【解】如图所示
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刷素养 走向重高
6.核心素 养科学探究[偏难]如图所示,一根弹簧悬挂起来后长度伸长了,其下端
恰好与水银槽中的水银面相接触,把它连接到电路中,则当开关 闭合时( )
C
A.弹簧的长度伸长
B.弹簧的长度缩短
C.弹簧先收缩、后伸长,并不断上下跳动
D.弹簧仍保持不动
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【解析】水银是导体,开关闭合后电路接通,弹簧相当于螺线管,根据右手螺旋定
则可知,螺线管上每相邻的两匝线圈所对的磁极刚好相反,即极对 极(异名磁极
相互吸引),弹簧会收缩而变短;弹簧变短时,与水银面分开,电路断开,各匝线
圈失去相互吸引的力,弹簧又会伸长,从而又接触水银,使电路接通,如此循环往
复,即观察到的现象是弹簧先收缩、后伸长,并不断上下跳动。
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