16.2 电流的磁场（导学案）物理新教材沪粤版九年级下册

16.2 电流的磁场（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.2 结合实例，了解电流的磁效应。知道通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。会用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性。 物理观念：认识电流的磁效应，知道通电直导线和通电螺线管周围存在磁场，明确通电螺线管的磁场分布特点，建立电与磁相互联系的初步认知。 科学思维：通过实验现象归纳电流方向与磁场方向的关系，掌握右手螺旋定则的应用方法，能运用定则分析和解决简单的磁现象问题，发展逻辑推理能力。 科学探究：通过复刻奥斯特实验、探究通电螺线管的磁场分布及极性，体验科学探究的基本过程，掌握转换法（用小磁针、铁屑显示磁场）的应用，提升实验操作和现象分析能力。 科学态度与责任：了解奥斯特发现电流磁效应的历史，感受科学家勇于探索的精神；认识电流磁效应在电磁器件中的应用价值，培养对电磁学的学习兴趣和科学探究的严谨态度。 【学习重点】 1．电流的磁效应（奥斯特实验的结论）； 2．通电螺线管外部的磁场分布特点（与条形磁铁相似）； 3．右手螺旋定则的内容及应用（判断通电螺线管的极性）； 4．电流方向与通电螺线管极性的关系。 【学习难点】 1．理解电流磁效应的本质（电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关）； 2．右手螺旋定则的灵活应用（结合电流方向判断极性，或结合极性判断电流方向）； 3．实验中转换法（用小磁针偏转、铁屑分布反映磁场存在及分布）的理解。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，证明了电和磁之间存在联系；通电导体周围存在磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 2．通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会改变。 3．把导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈，叫做通电螺线管；通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场分布相似，它有两个磁极。 4．通电螺线管的极性与电流的方向有关，判断其极性可以用右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致，那么拇指所指的那端就是螺线管的N（北）极。 5．右手螺旋定则中“电流的方向”指的是螺线管中电流的环绕方向，四指的弯曲方向必须与该方向保持一致。 【课堂探究】 探究一、电流的磁效应（奥斯特实验） 1．探究目标 （1）通过复刻奥斯特实验，观察通电直导线周围小磁针的偏转现象，认识电流的磁效应； （2）分析电流方向对磁场方向的影响，得出实验结论。 2．探究过程 （1）实验器材：小磁针、直导线、电源、开关、导线若干。 （2）实验步骤： ① 将小磁针放在水平桌面上，待其静止后，记录小磁针N极的指向（地理北方）； ② 将直导线平行置于小磁针上方，且与小磁针指向垂直，导线两端接入电路（开关断开）； ③ 闭合开关，观察小磁针的指向是否变化，记录现象； ④ 断开开关，调换电源正负极（改变导线中电流方向），闭合开关，再次观察小磁针的指向，记录现象。 3．探究结论 （1）当导线中无电流时，小磁针静止时指向地理北方，说明无电流时导线周围无磁场； （2）当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在（存在/不存在）磁场（电流的磁效应）； （3）改变电流方向后，小磁针偏转方向改变，说明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。 【例题1】下列关于奥斯特实验的说法正确的是（ ） A．该实验证明了磁能生电 B．无电流时，小磁针会发生偏转 C．电流方向改变，小磁针偏转方向不变 D．该实验揭示了电与磁之间的联系 【答案】D 【解析】奥斯特实验证明了电流的磁效应（电能生磁），A错误；无电流时，小磁针静止指向地理北方，不偏转，B错误；电流方向改变，磁场方向改变，小磁针偏转方向也改变，C错误；该实验首次揭示了电与磁的联系，D正确。 探究二、通电螺线管的磁场分布 1．探究目标 （1）通过铁屑实验，观察通电螺线管周围的磁场分布，对比条形磁铁的磁场； （2）通过小磁针实验，明确通电螺线管的极性与电流方向的关系。 2．探究过程 （1）实验器材：通电螺线管（嵌有线圈的有机玻璃板）、铁屑、电源、开关、导线、小磁针。 （2）实验步骤： ① 均匀撒铁屑在嵌有螺线管的有机玻璃板上，连接电路（开关断开）； ② 闭合开关，给螺线管通电，轻敲玻璃板，观察铁屑的排列形状，记录现象； ③ 断开开关，在螺线管的两端分别放置小磁针，闭合开关，观察小磁针N极的指向，确定螺线管的N极和S极； ④ 调换电源正负极（改变电流方向），重复步骤③，观察小磁针指向变化，记录螺线管极性的变化。 3．探究结论 （1）通电螺线管周围的铁屑呈条形状分布，与条形磁体的磁场分布相似； （2）通电螺线管有两个磁极（N极和S极），磁极的位置在螺线管的两端； （3）改变螺线管中的电流方向，其N极和S极的位置改变（改变/不改变），说明通电螺线管的极性与电流方向有关。 【例题2】 通电螺线管外部的磁场分布与下列哪种磁体的磁场相似（ ） A．条形磁铁 B．蹄形磁铁 C．永磁体 D．地磁场 【答案】A 【解析】实验中观察到通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁铁一致，两端磁性最强（磁极），中间磁性较弱，A正确。 探究三、右手螺旋定则的应用 1．探究目标 （1）理解右手螺旋定则的内涵，明确四指、拇指与电流方向、螺线管极性的对应关系； （2）能运用右手螺旋定则解决两类问题：① 已知电流方向判断螺线管极性；② 已知螺线管极性判断电流方向。 2．探究过程 （1）定则解读：阅读教材中右手螺旋定则的描述，结合图16-2-4，明确操作要点： 图16-2-4 ① 右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流的环绕方向一致； ② 拇指所指的一端即为螺线管的N（北）极。 （2）实例应用： 图16-2-5（a） 图16-2-5（b） ① 已知电流方向判断极性：如图16-2-5（a），电流从螺线管左端流入、右端流出，用右手握住螺线管，四指从左端流入方向弯曲，拇指指向左端，故该端为N极，另一端为S极； ② 已知极性判断电流方向：如图16-2-6（a），螺线管左端为N极，用右手握住螺线管，拇指指向左端（N极），四指弯曲方向即为电流环绕方向，故电流从螺线管右端流入、左端流出。 3．探究结论 （1）右手螺旋定则的核心是“四指弯曲方向与电流环绕方向一致，拇指指向N极”； （2）应用定则时，需先明确螺线管的导线绕向和电流方向，或螺线管的极性，再按定则判断。 【例题3】 请根据右手螺旋定则，标出图中通电螺线管的N极和S极。 【答案】 【解析】先确定电流方向（从螺线管右端流入、左端流出），再用右手握住螺线管，四指弯曲方向与电流环绕方向一致，拇指指向左端，即为N极，右端为S极，如图所示： 【例题4】 已知通电螺线管的左端为N极，如图，请标出螺线管中的电流方向。 【答案】 【解析】根据右手螺旋定则，拇指指向N极（左端），四指弯曲方向即为电流方向，结合螺线管绕向，可判断电流从左端流入、右端流出，如图所示： 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（　　） A．向左   N极 B．向右    N极 C．向左   S极 D．向右    S极 【答案】B 【解析】由图可知，螺线管的左端为N极，由于磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以M点的磁感线向右；螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。 故选C。 3.．如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？ 【答案】见解析 【解析】可以用电流来增强，为了增强磁性，则应让电磁铁的方向与条形磁铁方向一致，如果条形磁铁N极向左，则为使磁性加强电磁铁的方向应与条形磁铁的方向一致，即左侧为N极，由安培定则得绕线方向；答案如图 题组B 能力提升练 1．观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？ 【答案】见解析 【解析】通过观察牵牛花茎的照片，观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向满足螺旋定则； 安培定则的内容：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指指向电流的方向，与四指垂直的大拇指所指的方向就是螺旋管的北极，这与自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向一致； 生长在南半球植物的茎就向右旋转，生长在北半球植物的茎则向左旋转。经过漫长的适应、进化过程，它们便退步形成了各自旋转缠绕的固定的方向；奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。 2．你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗？看看图中蚂蚁和猴子是怎么说的，也许你会受到一些启示。 【答案】见解析 【解析】答：蚂蚁沿着电流方向绕螺线管向上爬行，相当于右手握住导线，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极，即N极就在蚂蚁的左边。 3．在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在______；小磁针由于受到______（选填“磁场”或“重力”）的作用而发生偏转； （2）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，细铁屑的排列如图甲所示； （3）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______极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； （4）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图乙所示，由图可知在通电螺线管外部，磁感线是从______极出发，最后回到______极； （5）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的磁场分布相似； （6）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______； A．大型发电机 B．电磁起重机 C．电炉 （7）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图丙所示，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：______； （8）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是______；并观察小磁针的指向。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用______来表述。 【答案】     磁场     磁场     轻敲     N     北     南     条形     C     小磁针N极的指向与磁场方向相同     见解析     安培定则 【解析】（1）[1][2]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，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。 （2）[3]在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。 （3）[4]物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。 （4）[5][6]在图中，根据安培定则可知，通过螺线管的左端为S极，右端为N极，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知:在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极。 （5）[7]在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。 （6）[8]A．大型发电机中的磁场是由电磁铁提供的，故A不符合题意； B．电磁起重机的主要部件是电磁铁，故B不符合题意； C．电炉是利用电流的热效应工作的，与电磁铁无关，故C符合题意。 故选C。 （7）[9]在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是不受磁场作用力时小磁针N极的指向与磁场方向相同。 （8）[10]要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变。 [11]如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述。 题组C 培优拔尖练 1．小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器，用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成，铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是，在老师的指导下，他和同学们一起把螺线管接入电路，探究其特点。 （1）他们把一个小磁针放在桌面上，小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针，发现小磁针发生_______，说明通电螺线管周围存在磁场。 （2）接着，小华将细铁屑均匀地洒在玻璃板上，轻轻敲击玻璃板后，细铁屑的排列情况如图乙所示。 ①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集，说明螺线管两端磁场比较_______。 ②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况，发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的_______磁体的磁场分布情况相似。 ③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针，闭合开关磁针指向如图丙所示，放入小磁针是为了显示_______。 （3）法国科学家安培认为，通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成。他研究提出了著名的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种_______电流——分子电流（由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 【答案】     偏转     强     条形     磁场的方向     环形 【解析】（1）[1]根据题意知道，靠近该小磁针，发现小磁针发生偏转，这是因为小磁针受到磁力的作用，运动状态发生了改变，说明通电螺线管周围存在磁场。 （2）①[2]磁铁两端的铁屑较密集，说明磁铁两端的磁性较强。 ②[3]由实验探究的结果知道，电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 ③[4]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同，所以小磁针的作用是显示通电螺线管周围磁场方向。 （3）[5]通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成，所以安培认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。 2．在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _______极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _______极。 【答案】     S     正 【解析】[1]地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极。 [2]根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向上方，四指环绕的方向就是电流方向，由此可知电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.2 电流的磁场（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.2 结合实例，了解电流的磁效应。知道通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。会用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性。 物理观念：认识电流的磁效应，知道通电直导线和通电螺线管周围存在磁场，明确通电螺线管的磁场分布特点，建立电与磁相互联系的初步认知。 科学思维：通过实验现象归纳电流方向与磁场方向的关系，掌握右手螺旋定则的应用方法，能运用定则分析和解决简单的磁现象问题，发展逻辑推理能力。 科学探究：通过复刻奥斯特实验、探究通电螺线管的磁场分布及极性，体验科学探究的基本过程，掌握转换法（用小磁针、铁屑显示磁场）的应用，提升实验操作和现象分析能力。 科学态度与责任：了解奥斯特发现电流磁效应的历史，感受科学家勇于探索的精神；认识电流磁效应在电磁器件中的应用价值，培养对电磁学的学习兴趣和科学探究的严谨态度。 【学习重点】 1．电流的磁效应（奥斯特实验的结论）； 2．通电螺线管外部的磁场分布特点（与条形磁铁相似）； 3．右手螺旋定则的内容及应用（判断通电螺线管的极性）； 4．电流方向与通电螺线管极性的关系。 【学习难点】 1．理解电流磁效应的本质（电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关）； 2．右手螺旋定则的灵活应用（结合电流方向判断极性，或结合极性判断电流方向）； 3．实验中转换法（用小磁针偏转、铁屑分布反映磁场存在及分布）的理解。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．1820年，丹麦物理学家_________发现了电流的磁效应，证明了电和磁之间存在联系；通电导体周围存在______，这种现象叫做电流的磁效应。 2．通电直导线周围的磁场方向与______的方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会改变。 3．把导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈，叫做____________；通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场分布相似，它有______个磁极。 4．通电螺线管的极性与______的方向有关，判断其极性可以用____________定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中______的方向一致，那么拇指所指的那端就是螺线管的______极。 5．右手螺旋定则中“电流的方向”指的是螺线管中电流的______方向，四指的弯曲方向必须与该方向保持一致。 【课堂探究】 探究一、电流的磁效应（奥斯特实验） 1．探究目标 （1）通过复刻奥斯特实验，观察通电直导线周围小磁针的偏转现象，认识电流的磁效应； （2）分析电流方向对磁场方向的影响，得出实验结论。 2．探究过程 （1）实验器材：小磁针、直导线、电源、开关、导线若干。 （2）实验步骤： ① 将小磁针放在水平桌面上，待其静止后，记录小磁针N极的指向（地理北方）； ② 将直导线平行置于小磁针上方，且与小磁针指向垂直，导线两端接入电路（开关断开）； ③ 闭合开关，观察小磁针的指向是否变化，记录现象； ④ 断开开关，调换电源正负极（改变导线中电流方向），闭合开关，再次观察小磁针的指向，记录现象。 3．探究结论 （1）当导线中无电流时，小磁针静止时指向____________，说明无电流时导线周围无磁场； （2）当导线中有电流通过时，小磁针发生______，说明通电直导线周围______（存在/不存在）磁场（电流的磁效应）； （3）改变电流方向后，小磁针偏转方向______，说明通电直导线周围磁场的方向与______的方向有关。 【例题1】下列关于奥斯特实验的说法正确的是（ ） A．该实验证明了磁能生电 B．无电流时，小磁针会发生偏转 C．电流方向改变，小磁针偏转方向不变 D．该实验揭示了电与磁之间的联系 探究二、通电螺线管的磁场分布 1．探究目标 （1）通过铁屑实验，观察通电螺线管周围的磁场分布，对比条形磁铁的磁场； （2）通过小磁针实验，明确通电螺线管的极性与电流方向的关系。 2．探究过程 （1）实验器材：通电螺线管（嵌有线圈的有机玻璃板）、铁屑、电源、开关、导线、小磁针。 （2）实验步骤： ① 均匀撒铁屑在嵌有螺线管的有机玻璃板上，连接电路（开关断开）； ② 闭合开关，给螺线管通电，轻敲玻璃板，观察铁屑的排列形状，记录现象； ③ 断开开关，在螺线管的两端分别放置小磁针，闭合开关，观察小磁针N极的指向，确定螺线管的N极和S极； ④ 调换电源正负极（改变电流方向），重复步骤③，观察小磁针指向变化，记录螺线管极性的变化。 3．探究结论 （1）通电螺线管周围的铁屑呈______状分布，与______磁体的磁场分布相似； （2）通电螺线管有______个磁极（N极和S极），磁极的位置在螺线管的______； （3）改变螺线管中的电流方向，其N极和S极的位置______（改变/不改变），说明通电螺线管的极性与______方向有关。 【例题2】 通电螺线管外部的磁场分布与下列哪种磁体的磁场相似（ ） A．条形磁铁 B．蹄形磁铁 C．永磁体 D．地磁场 探究三、右手螺旋定则的应用 1．探究目标 （1）理解右手螺旋定则的内涵，明确四指、拇指与电流方向、螺线管极性的对应关系； （2）能运用右手螺旋定则解决两类问题：① 已知电流方向判断螺线管极性；② 已知螺线管极性判断电流方向。 2．探究过程 （1）定则解读：阅读教材中右手螺旋定则的描述，结合图16-2-4，明确操作要点： 图16-2-4 ① 右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中______的环绕方向一致； ② 拇指所指的一端即为螺线管的______极。 （2）实例应用： 图16-2-5（a） 图16-2-5（b） ① 已知电流方向判断极性：如图16-2-5（a），电流从螺线管左端流入、右端流出，用右手握住螺线管，四指从左端流入方向弯曲，拇指指向______端，故该端为N极，另一端为S极； ② 已知极性判断电流方向：如图16-2-6（a），螺线管左端为N极，用右手握住螺线管，拇指指向左端（N极），四指弯曲方向即为电流环绕方向，故电流从螺线管______端流入、______端流出。 3．探究结论 （1）右手螺旋定则的核心是“____________方向与电流环绕方向一致，______指向N极”； （2）应用定则时，需先明确螺线管的______绕向和电流方向，或螺线管的极性，再按定则判断。 【例题3】 请根据右手螺旋定则，标出图中通电螺线管的N极和S极。 【例题4】 已知通电螺线管的左端为N极，如图，请标出螺线管中的电流方向。 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（　　） A．向左   N极 B．向右    N极 C．向左   S极 D．向右    S极 2．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　） A． B． C． D． 3.．如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？ 题组B 能力提升练 1．观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？ 2．你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗？看看图中蚂蚁和猴子是怎么说的，也许你会受到一些启示。 3．在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在______；小磁针由于受到______（选填“磁场”或“重力”）的作用而发生偏转； （2）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，细铁屑的排列如图甲所示； （3）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______极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； （4）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图乙所示，由图可知在通电螺线管外部，磁感线是从______极出发，最后回到______极； （5）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的磁场分布相似； （6）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______； A．大型发电机 B．电磁起重机 C．电炉 （7）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图丙所示，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：______； （8）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是______；并观察小磁针的指向。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用______来表述。 题组C 培优拔尖练 1．小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器，用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成，铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是，在老师的指导下，他和同学们一起把螺线管接入电路，探究其特点。 （1）他们把一个小磁针放在桌面上，小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针，发现小磁针发生_______，说明通电螺线管周围存在磁场。 （2）接着，小华将细铁屑均匀地洒在玻璃板上，轻轻敲击玻璃板后，细铁屑的排列情况如图乙所示。 ①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集，说明螺线管两端磁场比较_______。 ②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况，发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的_______磁体的磁场分布情况相似。 ③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针，闭合开关磁针指向如图丙所示，放入小磁针是为了显示_______。 （3）法国科学家安培认为，通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成。他研究提出了著名的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种_______电流——分子电流（由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 2．在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _______极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _______极。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $