第二节 电生磁(导学案)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级下册
2025-12-31
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二节 电生磁 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 电生磁 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.76 MB |
| 发布时间 | 2025-12-31 |
| 更新时间 | 2025-12-31 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55729503.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案聚焦“电生磁”核心内容,涵盖电流磁效应、通电螺线管磁场及安培定则,通过自主预习引导学生阅读课本初步感知,再以奥斯特实验、螺线管磁场探究为学习支架,构建从现象观察到规律总结的认知脉络。
以科学探究为特色,设计实验观察与逻辑推理活动,如类比牵牛花茎缠绕理解安培定则培养科学思维,结合中考题强化应用,思维导图助力知识整合,有效促进学生物理观念形成与探究能力提升,适合课堂教学与自主学习使用。
内容正文:
第2节 电生磁(导学案)
【学习目标】
1. 知道电流的磁效应,理解通电导线周围存在磁场且磁场方向与电流方向有关;认识通电螺线管外部磁场与条形磁体相似,掌握安培定则。
2. 通过分析电流磁效应实验现象,培养逻辑推理能力;类比牵牛花茎的缠绕方向理解安培定则,体会类比思维。
3. 经历探究通电螺线管外部磁场方向的实验,提升设计实验、观察分析及归纳总结能力。
【学习重点】
通过实验观察,理解电流的磁效应及其现象。 运用安培定则,掌握判断通电螺线管磁场方向的方法。
【学习难点】
正确运用安培定则判断通电螺线管的N极和S极。
【自主预习】
阅读课本P48--52内容,并解答以下问题:
1. 奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的 效应,该现象在1820年被丹麦的物理学家 发现。奥斯特实验说明:通电导线周围存在 ,磁场方向与 向有关.
2. 通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和 的磁场一样,其两端的极性跟螺线管中 的方向有关.
3. 安培定则的内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中 的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的 极.
【探究新知】
【学习任务一】电流的磁效应
1.奥斯特实验:
如图所示,将一枚小磁针置于桌面上,在小磁针上方放一条直导线,使导线与电池触接,然后断开,看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。
对调电池的正、负极,再做一次实验,继续观察小磁针的变化。
小磁针受到了磁场力的作用,这个磁场与电流有什么关系?
实验现象:
当导线通电时,小磁针发 ;
切断电流时,小磁针又 。
实验分析:
小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场力的作用,表明通电导线和磁体一样,周围存在磁场。小磁针又回到原位,说明导线周围的磁场消失,表明导线周围的磁场是由电流产生的。
电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变,说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
实验结论:
(1)电流周围存在着 ;
(2)电流的磁场方向跟 有关。
2.电流的磁效应:
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。即“电生磁”。
是揭示了电和磁之间存在着联系的第一人。
3.奥斯特:奥斯特(1777年8月—1851年3月)丹麦物理学家、化学家和文学家。1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。在化学领域,他发现了铝元素。
【例题1】(2025·江苏淮安·三模)如图所示,一个不能打开的盒子外露出一段导线,根据需要选择实验器材,可以判断其中是否有电流,你选择的器材是 ,请简述你的辨别方法 。
【例题2】(2025·安徽马鞍山·三模)如图所示,将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.如果将导线沿东西方向放置,小磁针最容易发生偏转
B.实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针不会发生偏转
D.实验中改变电源的正、负极,小磁针的偏转方向不会发生改变
【学习任务二】通电螺线管的磁场
1.螺线管:
因为直导线周围的磁场太弱了。如果将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会 得多。
2.实验:探究通电螺线管外部磁场方向
(1)实验器材:
螺线管、电源、导线、开关、滑动变阻器、小磁针等。
(2)实验装置图:
(3)实验步骤:
A.如图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。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
B.改变电流方向,再观察一次。跟右图对比,通电螺线管外部的磁场
跟哪种磁体的磁场相似.
(4)实验结论:
A.通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以根据小磁针的指向确定。
【例题3】(2025·山东济南·模拟预测)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,将小磁针放在螺线管周围不同位置,闭合开关前,观察到所有的小磁针都指向南北,这是由于小磁针受到了 的作用;闭合开关,小磁针偏转情况如图所示,发现改变螺线管中电流的方向后,小磁针的偏转方向也发生改变,可以得到的结论是 。
【例题4】(2025·吉林长春·模拟预测)在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。
(2)当断开开关,小磁针静止时, 极指向地理北极,这是因为它受到 的作用。
(3)实验中铁屑被磁化后相当于小磁针,其N极指向与磁场方向 (填“相同”或“相反”)。
(4)此时若用安培定则判断极性,需让弯曲的四指指向 方向。
(5)若要改变图中小磁针的偏转方向,可采取的操作是 (写一种即可)。
【学习任务三】安培定则
1.安培定则:
想一想:如图是通常见到的正旋丝螺栓,螺帽的前进方向和它的旋转方向有什么关系?这与螺线管中电流的方向与其N极方向的关系是否相同?
(1)安培定则内容:用 握住螺线管,让 指向螺线管中电流的方向,则 所指的那端就是螺线管的N极。
2.安培定则的应用:
(1)根据通电螺线管中电流的方向,判断螺线管的极性。 如图所示,请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
(2)由通电螺线管两端的极性,判断螺线管中电流的方向。
如图所示,请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。(磁极均用“N”或“S”表示)。
(3)根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极,画螺线管绕线。
某电磁门锁如图(a),图(b)是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,请在图(b)中画出螺线管的绕线,并标出通电螺线管的N极。
【例题5】如图所示,请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。
【例题6】12.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)给螺线管通电,其周围磁感线如图所示。请在括号内标出电源的正负极(用“+”“-”表示)和小磁针静止时的N、S极。
【课堂总结】
按照学习内容学列本节课的思维导图:
【课堂练习】
要求:合上课本,像考试一样独立完成。
1.(2025·云南)指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
2.(2024·甘肃临夏)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 ___________纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 ___________磁体的磁场相似。
3.(2024·广西)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为______ 极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更______ (选填“多”或“少”)。
4.(2025·四川成都)图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,小磁针的S极指向地理的北极
B.闭合开关小磁针静止时,S极的指向为该点的磁场方向
C.改变图中螺线管电流方向,小磁针N极所指方向水平向右
D.若没有小磁针,通电螺线管周围就没有磁场
5.(2025·四川南充)对如图所示的四个情景说法正确的是( )
A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时一定费力
B.图乙,两带电小球一定带同种电荷
C.图丙,闭合S,灯L1发光,灯L2不发光,一定是灯L2短路
D.图丁,通电螺线管上方的小磁针静止时N极一定指向右边
6.(2025·四川达州)如图所示,开关闭合后,小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出:
(1)螺线管“N”或“S”极;
(2)电源的“+”或“-”极;
(3)A点磁感线方向。
7.(2025·新疆) (3)请根据图丙中静止的小磁针的指向,标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
8.(2024·四川内江)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。
9.(2025·江西)探究通电螺线管外部磁场的方向
某组同学通过探究,已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以用小磁针的指向来判定后,接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A.可能由螺线管的绕向决定
B.可能由电源正负极的接法决定
C.可能由螺线管中电流的方向决定
(注解:螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】用 将如图所示的器材连接成电路,把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示,是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
(1)观察分析图甲、乙两图,螺线管的绕向相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(2)观察分析图甲、丙两图,电源正负极的接法相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(3)观察分析图 两图,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管的同一端磁极相同;
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中 决定,而不决定于 ,也不决定于 。
【课后反思】
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的地方有哪些?
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第2节 电生磁(导学案)
【学习目标】
1. 知道电流的磁效应,理解通电导线周围存在磁场且磁场方向与电流方向有关;认识通电螺线管外部磁场与条形磁体相似,掌握安培定则。
2. 通过分析电流磁效应实验现象,培养逻辑推理能力;类比牵牛花茎的缠绕方向理解安培定则,体会类比思维。
3. 经历探究通电螺线管外部磁场方向的实验,提升设计实验、观察分析及归纳总结能力。
【学习重点】
通过实验观察,理解电流的磁效应及其现象。 运用安培定则,掌握判断通电螺线管磁场方向的方法。
【学习难点】
正确运用安培定则判断通电螺线管的N极和S极。
【自主预习】
阅读课本P48--52内容,并解答以下问题:
1. 奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应,该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关.
2. 通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,其两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.
3. 安培定则的内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.
【探究新知】
【学习任务一】电流的磁效应
1.奥斯特实验:
如图所示,将一枚小磁针置于桌面上,在小磁针上方放一条直导线,使导线与电池触接,然后断开,看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。
对调电池的正、负极,再做一次实验,继续观察小磁针的变化。
小磁针受到了磁场力的作用,这个磁场与电流有什么关系?
实验现象:
当导线通电时,小磁针发生偏转;
切断电流时,小磁针又回到原位。
实验分析:
小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场力的作用,表明通电导线和磁体一样,周围存在磁场。小磁针又回到原位,说明导线周围的磁场消失,表明导线周围的磁场是由电流产生的。
电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变,说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
实验结论:
(1)电流周围存在着磁场;
(2)电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2.电流的磁效应:
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。即“电生磁”。
奥斯特是揭示了电和磁之间存在着联系的第一人。
3.奥斯特:奥斯特(1777年8月—1851年3月)丹麦物理学家、化学家和文学家。1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。在化学领域,他发现了铝元素。
【例题1】(2025·江苏淮安·三模)如图所示,一个不能打开的盒子外露出一段导线,根据需要选择实验器材,可以判断其中是否有电流,你选择的器材是 ,请简述你的辨别方法 。
【答案】 小磁针 将小磁针靠近露出的导线,如果小磁针发生偏转,则说明导线中有电流;如果小磁针不发生偏转,则说明导线中无电流
【详解】[1][2]根据奥斯特实验可知通电导体周围存在磁场,小磁针在磁场中会受到磁力作用而发生偏转,所以选择的器材是小磁针,辨别方法是将小磁针靠近露出的导线,如果小磁针发生偏转,则说明导线中有电流;如果小磁针不发生偏转,则说明导线中无电流。
【例题2】(2025·安徽马鞍山·三模)如图所示,将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.如果将导线沿东西方向放置,小磁针最容易发生偏转
B.实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针不会发生偏转
D.实验中改变电源的正、负极,小磁针的偏转方向不会发生改变
【答案】B
【详解】A.如果将导线沿东西方向放置,小磁针处的磁场沿南北方向,而小磁针自由静止时即指向南北方向,这样操作小磁针最不容易发生偏转,故A错误;
B.磁场看不见,不方便观察其是否存在,实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场,采用了转换法,故B正确;
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针仍会发生偏转,且偏转的方向与原来不同,故C错误;
D.实验中改变电源的正、负极,电流方向改变,小磁针的偏转方向会发生改变,故D错误。
故选B。
【学习任务二】通电螺线管的磁场
1.螺线管:
因为直导线周围的磁场太弱了。如果将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会增强得多。
2.实验:探究通电螺线管外部磁场方向
(1)实验器材:
螺线管、电源、导线、开关、滑动变阻器、小磁针等。
(2)实验装置图:
(3)实验步骤:
A.如图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。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
B.改变电流方向,再观察一次。跟右图对比,通电螺线管外部的磁场
跟哪种磁体的磁场相似.
(4)实验结论:
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以根据小磁针的指向确定。
【例题3】(2025·山东济南·模拟预测)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,将小磁针放在螺线管周围不同位置,闭合开关前,观察到所有的小磁针都指向南北,这是由于小磁针受到了 的作用;闭合开关,小磁针偏转情况如图所示,发现改变螺线管中电流的方向后,小磁针的偏转方向也发生改变,可以得到的结论是 。
【答案】 地磁场 通电螺线管产生的外部磁场方向跟电流的方向有关
【详解】[1]闭合开关前,小磁针受到了地磁场的作用,静止时小磁针都指向南北方向。
[2]改变螺线管中电流的方向后小磁针的偏转方向也发生改变,说明电流方向改变后,螺线管周围的磁场方向也随之改变,故可以得到的结论是通电螺线管外部磁场方向与电流的方向有关。
【例题4】(2025·吉林长春·模拟预测)在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。
(2)当断开开关,小磁针静止时, 极指向地理北极,这是因为它受到 的作用。
(3)实验中铁屑被磁化后相当于小磁针,其N极指向与磁场方向 (填“相同”或“相反”)。
(4)此时若用安培定则判断极性,需让弯曲的四指指向 方向。
(5)若要改变图中小磁针的偏转方向,可采取的操作是 (写一种即可)。
【答案】(1) 轻敲 条形
(2) N 地磁场
(3)相同
(4)电流
(5)将连接电源正负极的导线接线对调
【详解】(1)[1]由于铁屑受到硬纸板对其的摩擦力的作用,所以通电后铁屑分布无明显变化,这时需要轻敲纸板,使纸板上的铁屑稍微脱离纸板,在磁场的作用下重新分布。
[2]观察题图中铁屑的分布情况,两端的磁感线密集,可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[1][2]当断开开关,小磁针静止时,N极指向地理北极,小磁针受到地磁场的作用,在地磁场中,小磁针的N极指向地理北极附近,即地磁南极附近。
(3)实验中铁屑被磁化后相当于小磁针,根据磁场性质,磁体外部磁感线方向是从N极到S极,小磁针静止时N极所指方向与该点磁场方向相同,即磁感线方向相同。
(4)安培定则是用来判断通电螺线管磁极和电流方向关系的,用右手握住螺线管,让四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极,所以若用安培定则判断极性,需让弯曲的四指指向电流方向。
(5)小磁针的偏转方向与磁场方向有关,而通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,所以若要改变图中小磁针的偏转方向,可采取的操作是对调电源正负极,改变电流方向,这样通电螺线管的磁场方向改变,小磁针的偏转方向也会改变。
【学习任务三】安培定则
1.安培定则:
想一想:如图是通常见到的正旋丝螺栓,螺帽的前进方向和它的旋转方向有什么关系?这与螺线管中电流的方向与其N极方向的关系是否相同?
(1)安培定则内容:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2.安培定则的应用:
(1)根据通电螺线管中电流的方向,判断螺线管的极性。 如图所示,请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
(2)由通电螺线管两端的极性,判断螺线管中电流的方向。
如图所示,请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。(磁极均用“N”或“S”表示)。
(3)根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极,画螺线管绕线。
某电磁门锁如图(a),图(b)是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,请在图(b)中画出螺线管的绕线,并标出通电螺线管的N极。
【例题5】如图所示,请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。
【解析】根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端是S极,右端是N极,由安培定则可知,螺线管电流的方向向下,则电源的左端是正极,作图如图所示:
【例题6】12.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)给螺线管通电,其周围磁感线如图所示。请在括号内标出电源的正负极(用“+”“-”表示)和小磁针静止时的N、S极。
【答案】
【详解】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极发出回到S极,所以根据螺线管周围磁感线的方向可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥可知,小磁针的左端为N极,右端为S极;由安培定则可知,电流由螺线管的右端流入,左端流出,所以电源的右端是正极,左端是负极,如图所示:
【课堂总结】
按照学习内容学列本节课的思维导图:
【课堂练习】
要求:合上课本,像考试一样独立完成。
1.(2025·云南)指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
【答案】北 负
【解析】[1]指南针能帮助人们在森林中定向,由于受到地磁场的作用,小磁针静止时,指向北方的一端叫N极,所以它的N极总是指向北方。
[2]磁体外部的磁感线,从N极出发回到S极,所以图中螺线管的左端是N极,由安培定则可知电流从螺线管的右端流入,电源的右边是正极,左边是负极。
2.(2024·甘肃临夏)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 ___________纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 ___________磁体的磁场相似。
【答案】 ①. 轻敲 ②. 条形
【解析】
[1][2]在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,不能自己运动,因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦,使铁屑在磁场的作用力下有规律地排列;由图中铁屑排列形状可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。
3.(2024·广西)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为______ 极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更______ (选填“多”或“少”)。
【答案】 ①. N ②. 多
【解析】
[1] 电流由上方流入螺线管,则由安培定则可知螺线管上端N极。
[2] 将滑动变阻器的滑片向左移,变阻器阻值变小,电流变大,则螺线管磁性增强,吸起大头针的数量更多。
4.(2025·四川成都)图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,小磁针的S极指向地理的北极
B.闭合开关小磁针静止时,S极的指向为该点的磁场方向
C.改变图中螺线管电流方向,小磁针N极所指方向水平向右
D.若没有小磁针,通电螺线管周围就没有磁场
【答案】C
【解析】A.闭合开关前,小磁针受到地磁场的作用,具有指南北的性质,所以小磁针的S极指向地理的南极,故A错误;
B.闭合开关,通电螺线管周围产生磁场,物理学中对磁场方向的规定是小磁针在磁场中静止时,N极的指向为该点的磁场方向,故B错误;
C.改变图中螺线管电流方向,则电流从螺线管左端流入,从螺线管右端流出,由安培定则可以判断,螺线管右端为N极,由于同名磁极相互排斥,所以小磁针N极所指方向水平向右,故C正确;
D.由于磁体周围的磁场是看不见,摸不着的,但是确确实实是真实存在的,所以没有小磁针,通电螺线管周围的磁场仍然存在,故D错误。
故选C。
5.(2025·四川南充)对如图所示的四个情景说法正确的是( )
A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时一定费力
B.图乙,两带电小球一定带同种电荷
C.图丙,闭合S,灯L1发光,灯L2不发光,一定是灯L2短路
D.图丁,通电螺线管上方的小磁针静止时N极一定指向右边
【答案】B
【解析】A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时,若树枝靠近O点,双手远离O点,动力臂会大于阻力臂,会成为省力杠杆,可以省力,故A错误;
B.图乙,两带电小球相互排斥,根据电荷间相互作用规律可知两带电小球一定带同种电荷,故B正确;
C.图丙,闭合S,两灯并联,灯L1发光,灯L2不发光,则是灯L2所在支路断路。若灯L2短路,灯L1也会被短路,两个均不会发光,所以不可能是灯L2短路,故C错误;
D.图丁,根据安培定则,通电螺线管右端为N极,左端为S极,根据磁极间相互作用规律可知小磁针静止时N极一定指向左边,故D错误。
故选B。
6.(2025·四川达州)如图所示,开关闭合后,小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出:
(1)螺线管“N”或“S”极;
(2)电源的“+”或“-”极;
(3)A点磁感线方向。
【答案】
【解析】小磁针静止时右端为N极,左端为S极,根据磁极间相互作用规律可知螺线管右端为N极,左端为S极;根据安培定则可知电流从螺线管左端流入,则电源左端为正极;磁体外部磁感线是从N极出发,指向S极,所以A点磁感线方向水平向左
7.(2025·新疆) (3)请根据图丙中静止的小磁针的指向,标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
【答案】(3)
【解析】(3)小磁针静止时N极向左,根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引可知,通电螺线管左端为S极,根据右手定则可知,螺线管中的电流从右端流入,左端流出,电源右端为正极,左端为负极
8.(2024·四川内江)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。
【答案】
【解析】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”,故通电螺线管左侧是N极,右侧是S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左侧是N极,则小磁针的右侧是S极,根据右手螺旋定则可知,在通电螺线管的外部,电流的方向是自下向上,故电流从电源左侧流出,电源左侧为正极,如下图所示:
9.(2025·江西)探究通电螺线管外部磁场的方向
某组同学通过探究,已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以用小磁针的指向来判定后,接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A.可能由螺线管的绕向决定
B.可能由电源正负极的接法决定
C.可能由螺线管中电流的方向决定
(注解:螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】用 将如图所示的器材连接成电路,把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示,是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
(1)观察分析图甲、乙两图,螺线管的绕向相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(2)观察分析图甲、丙两图,电源正负极的接法相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(3)观察分析图 两图,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管的同一端磁极相同;
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中 决定,而不决定于 ,也不决定于 。
【答案】导线 不同 不同 甲、丁(或乙、丙) 电流的方向 螺线管的绕向 电源正负极的接法
【解析】[1]可以用导线将如图所示的器材连接成电路,导线具有良好的导电性,能有效连接电路各元件,实现电流通路。
(1)[2]甲、乙两图中螺线管绕向一致,但电源正负极接法相反,导致螺线管中电流方向相反。根据安培定则,电流方向决定磁场方向,因此磁极相反。
(2)[3]甲、丙两图中电源正负极接法相同,但螺线管绕向相反,导致电流在螺线管中的实际流向相反。安培定则中,绕向与电流方向共同决定磁极,绕向改变等效于电流方向相对改变,故磁极相反,则通电螺线管的同一端磁极不同。
(3)[4]甲和丁(或乙和丙) 两图,螺线管中电流的方向相同,根据安培定则,电流方向决定磁场方向,通电螺线管的同一端磁极相同。
(4)[5][6][7]单独改变绕向或电源正负极接法,电流方向改变,则磁极改变;若电流方向不变(如同时改变绕向和电源接法),则磁极不变。因此,通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定,而不决定于螺线管的绕向,也不决定于电源正负极的接法。
【课后反思】
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的地方有哪些?
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