第二节 电生磁(分层作业)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级下册
2026-01-07
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内容正文:
第2节 电生磁
目录
【A 夯基础】 1
一、电流磁效应 1
二、额定电压与额定功率 3
三、电功率的测量 5
【B 提能力】 6
【C 链中考】 9
一、电流磁效应
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)奥斯特的发现
比较甲、乙得出结论:通电导体周围存在着 。
比较甲、丙得出结论:电流产生的磁场方向与 的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫作电流的磁效应。
2.(2025九年级·全国·专题练习)如图甲所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转,说明 。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方(如图乙),小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据: 。你认为小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
3.(24-25九年级下·全国·课后作业)通过下图所示的实验第一个发现电与磁之间的联系的科学家是( )
A.奥斯特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.伽利略
4.(25-26九年级下·全国·课后作业)如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A.该实验说明电流周围存在磁场
B.最早发现该实验现象的科学家是牛顿
C.移去小磁针后通电导线周围不存在磁场
D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变
5.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
二、通电螺线管的磁场
1.(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 。
2.(2025·海南省直辖县级单位·二模)如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,可以进行的操作是( )
A.对调滑动变阻器的上下接线柱 B.改变螺线管的线圈匝数
C.移动滑动变阻器滑片 D.对调电源正负极
3.(2025九年级·安徽·专题练习)下列对通电螺线管的认识,正确的是( )
A.它周围的磁场与蹄形磁体的相似 B.它的磁场方向与电流方向无关
C.可以用安培定则来判断它的极性 D.它内部的磁感线由N极出发,指向S极
4.(24-25九年级上·四川巴中·期末)如图所示,开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.可自由转动的小磁针不发生偏转
B.通电螺线管右端为N极
C.通电螺线管中可以将铜棒磁化
D.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
5.(2025·湖南长沙·二模)小玲用铁屑、小磁针、条形磁体、蹄形磁铁、通电螺线管进行探究,实验现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似
B.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的相似
C.每个磁体周围的铁屑都是磁感线
D.丙图中通电螺线管的右端为S极
6.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)在探究“通电螺线管外部的磁场”实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑被 ,这时轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图甲所示的形状。图乙、图丙分别是条形磁体和蹄形磁体的周围铁屑分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的相似;
(2)开关闭合后,小磁针的指向如图丁所示,由此可知,螺线管左端为 极(选填“N”或“S”),电源右端为 极(选填“正”或“负”);
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中的 有关。
7.(2025·吉林长春·一模)小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是 。观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有 (写出一种方法即可)。
三、安培定则
1.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场,他因此成为世界上第一个发现电和磁之间联系的人。通电导线周围存在磁场,这种现象叫做 。把导线绕在圆筒上做成螺线管,通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似。如图,闭合开关,小磁针将沿着 (选填“逆时针”或“顺时针”)方向转动。
2.(2025·安徽淮北·三模)小明在科技创新设计中,利用如图所示的通电螺线管实现对控制设备的电磁控制。当开关闭合时,欲使左端为S极,则他安装电源时,电源的右端是 选填“正”或“负”极。
3.(2025·湖北十堰·二模)科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上,当它漂浮在水面,一个简易的指南针就做成了。闭合开关后,该指南针的:d端是 极,指向地理 方附近。
4.(24-25九年级下·江西抚州·期中)由图可知,通电螺线管的磁场方向与螺线管中的 有关;小明同学借助“右手螺旋定则”判定通电螺线管的磁极,大拇指所指的一端为该螺线管的 极。
5.(2025九年级·全国·专题练习)下列图片所示的是四名同学判断通电螺线管极性时的做法,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·四川宜宾·一模)根据图中通电螺线管的N极,(1)标出磁感线的方向;(2)在电源右端的括号内标出电源的极性(选填“+”或“-”);(3)在小磁针右端的括号内标出小磁针右端的极性(选填“N”或“S”)。
7.(24-25九年级上·福建福州·期末)请利用图中给出的信息,在图中用箭头标出磁感线的方向和电源右端的极性。
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 。
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
3.(2025·山西朔州·三模)如图所示的是小梦新购买的一个磁悬浮灯,底座和灯泡中有线圈和磁体,给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮,断电后灯泡熄灭并落下。下列说法正确的是( )
A.底座产生磁场的原因是电流的磁效应
B.灯泡悬浮是因为异名磁极相互吸引
C.通电后底座周围存在磁感线
D.若调换灯泡中磁体的磁极方向,灯泡通电后仍能悬浮
4.(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 。
5.(24-25九年级下·福建福州·期中)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,如图甲,多次将指南鱼轻轻旋转,待静止后,观察到鱼尾总是指向南方,则鱼尾为该磁体的 极,再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端,发现鱼头始终朝向电磁铁,说明电源左端为 极。
6.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
7.(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)。
8.(2025·安徽合肥·二模)将小磁针放置在通电螺线管旁边,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知 (选填“c”或“d”)端是电源正极。
9.(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。
10.(2025·广西贵港·一模)根据电源的“+”、“﹣”极,在图中的括号内标出通电螺线管的磁极极性并在磁感线上标出其方向。
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
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第2节 电生磁
目录
【A 夯基础】 1
一、电流磁效应 1
二、额定电压与额定功率 3
三、电功率的测量 7
【B 提能力】 11
【C 链中考】 16
一、电流磁效应
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)奥斯特的发现
比较甲、乙得出结论:通电导体周围存在着 。
比较甲、丙得出结论:电流产生的磁场方向与 的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫作电流的磁效应。
【答案】 磁场 电流 磁场
【解析】【小题1】[1]比较甲、乙(通电与断电),通电时小磁针偏转,断电时回到原位,说明通电导体周围存在磁场。
[2]比较甲、丙(改变电流方向):电流方向改变,小磁针偏转方向相反,说明电流产生的磁场方向与电流方向有关。
[3]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。
2.(2025九年级·全国·专题练习)如图甲所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转,说明 。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方(如图乙),小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据: 。你认为小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
【答案】 电流周围存在磁场 电荷的定向移动会形成电流 纸外 南北
【详解】[1]当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明电流周围存在磁场;
[2]当电子沿水平方向平行地飞过小磁针上方时,由于电荷发生定向移动而形成电流,而电流周围存在磁场,因此小磁针会发生偏转;
[3]由图甲可知,当电流方向向右时,小磁针向纸内偏转,图乙中电子(带负电)向右做定向移动,由于电流方向与电子移动方向相反,因此图乙中的电流方向与图甲中的相反,产生的磁场方向也相反,所以小磁针的N极将向纸外偏转;
[4]由于地磁场的作用,自由转动的小磁针静止时会指向南北方向,所以为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿南北方向放置。
3.(24-25九年级下·全国·课后作业)通过下图所示的实验第一个发现电与磁之间的联系的科学家是( )
A.奥斯特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.伽利略
【答案】A
【详解】1820年,丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现,当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏转,由此说明了通电导体周围存在磁场,在世界上第一个发现了电与磁的联系,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(25-26九年级下·全国·课后作业)如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A.该实验说明电流周围存在磁场
B.最早发现该实验现象的科学家是牛顿
C.移去小磁针后通电导线周围不存在磁场
D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变
【答案】A
【详解】A.给直导线通电后,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A正确;
B.最早发现该实验现象的科学家是奥斯特,不是牛顿,故B错误;
C.给直导线通电后,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,磁场是客观存在的,移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场,故C错误;
D.电流的磁场方向与电流方向有关,所以改变电流方向,小磁针偏转方向改变,故D错误。
故选A。
5.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
【答案】D
【详解】当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作用,说明通电导线周围存在磁场。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D
二、通电螺线管的磁场
1.(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。
2.(2025·海南省直辖县级单位·二模)如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,可以进行的操作是( )
A.对调滑动变阻器的上下接线柱 B.改变螺线管的线圈匝数
C.移动滑动变阻器滑片 D.对调电源正负极
【答案】D
【详解】A.对调滑动变阻器的上下接线柱,滑动变阻器仍然是串联在电路中,起改变电阻的作用,但并不能改变通过螺线管的电流方向,故A不符合题意;
B.改变螺线管的线圈匝数,是用来探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,不能改变电流方向,故B不符合题意;
C.移动滑动变阻器滑片,可以改变接入电路的电阻大小,从而根据欧姆定律改变电路中电流的大小,这是用来探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系,不能改变电流方向,故C不符合题意;
D.对调电源正负极,会使流入螺线管的电流方向相反。通过观察对调前后小磁针N极指向的变化,可以探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,故D符合题意。
故选D。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)下列对通电螺线管的认识,正确的是( )
A.它周围的磁场与蹄形磁体的相似 B.它的磁场方向与电流方向无关
C.可以用安培定则来判断它的极性 D.它内部的磁感线由N极出发,指向S极
【答案】C
【详解】A.根据实验可知,通电螺线管周围的磁场与条形磁体的相似,故A错误;
B.通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关,改变通电螺线管中的电流方向,其磁场方向也会随之发生改变,故B错误;
C.可以用安培定则来判断通电螺线管的极性,故C正确;
D.通电螺线管外部的磁感线由N极出发,指向S极;内部的磁感线由S极出发,指向N极,故D错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·四川巴中·期末)如图所示,开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.可自由转动的小磁针不发生偏转
B.通电螺线管右端为N极
C.通电螺线管中可以将铜棒磁化
D.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
与条形【答案】B
【详解】AB.从图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管右端是N极,左端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,小磁针S极向左转动,故A错误,B正确;
C.磁化是指原来没有磁性的物体,获得磁性的过程,铜不是磁性材料,不能被磁化,故C错误;
D.螺线管通电后,通电螺线管周围产生磁场,通电螺线管外部的磁场磁铁周围的磁场一样,而不是和蹄形磁体的磁场相似,故D错误。
故选B。
5.(2025·湖南长沙·二模)小玲用铁屑、小磁针、条形磁体、蹄形磁铁、通电螺线管进行探究,实验现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似
B.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的相似
C.每个磁体周围的铁屑都是磁感线
D.丙图中通电螺线管的右端为S极
【答案】A
【详解】A.从图乙(条形磁体)和图丙(通电螺线管)可以看出,通电螺线管外部的磁场分布和条形磁体外部磁场分布类似,都有两个磁极,磁感线形状相似,故A正确;
B.对比图甲(蹄形磁体)和图丙(通电螺线管),蹄形磁体磁场分布和通电螺线管外部磁场分布不同,蹄形磁体磁场集中在两极之间区域,通电螺线管磁场类似条形磁体,并非与蹄形磁体相似,故B错误;
C.磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,铁屑是用来显示磁场分布的,铁屑不是磁感线,故C错误;
D.根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,图丙中通电螺线管的右端为N极,不是S极,故D错误。
故选A。
6.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)在探究“通电螺线管外部的磁场”实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑被 ,这时轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图甲所示的形状。图乙、图丙分别是条形磁体和蹄形磁体的周围铁屑分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的相似;
(2)开关闭合后,小磁针的指向如图丁所示,由此可知,螺线管左端为 极(选填“N”或“S”),电源右端为 极(选填“正”或“负”);
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中的 有关。
【答案】(1) 磁化 条形
(2) N 正
(3)电流方向
【详解】(1)[1]铁屑在磁场容易被磁化,故可以用铁屑来反映通电螺线管周围的磁场分布。
[2]比较图甲、乙、丙分析可得:通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。
(2)[1]如图丁,根据磁极间相互作用的规律,由小磁针的指向可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
[2]根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极,则四指弯曲的方向为电流的方向,则电源的右端为正极。
(3)将电源正、负极对调,电流方向发生改变,小磁针的指向也改变了,则磁场方向发生了改变,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
7.(2025·吉林长春·一模)小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是 。观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有 (写出一种方法即可)。
【答案】(1) 轻敲硬纸板 条形
(2) 逆 电流
(3)增大电流
【详解】(1)[1]若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是轻敲硬纸板,这样能减小铁屑与硬纸板间的摩擦力,使得铁屑能够在磁场力的作用下自由转动并按磁场的分布规律排列。
[2]观察图甲中铁屑的排列形状,我们可以看到铁屑在螺线管两端分布较为密集,中间分布较为稀疏,这种分布特点与条形磁体的磁场分布特点一致,所以说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[1]对于图乙,根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端(即螺线管的右端)就是N极,左端为S极。由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针的N极会受到螺线管N极的排斥,小磁针的S极会受到螺线管N极的吸引,所以小磁针将逆时针旋转。
[2]将电池的正负极对调,此时螺线管中的电流方向发生了改变,同时观察到小磁针N极的旋转方向也发生了改变。因为小磁针N极的指向反映了磁场的方向,所以这一现象表明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
(3)通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯等因素有关。在其他条件不变的情况下,增大电流,螺线管内部和外部的磁场都会增强;增加线圈匝数,也能使磁场增强;插入铁芯,铁芯被磁化后会产生附加磁场,同样可以增强通电螺线管的磁场。
三、安培定则
1.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场,他因此成为世界上第一个发现电和磁之间联系的人。通电导线周围存在磁场,这种现象叫做 。把导线绕在圆筒上做成螺线管,通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似。如图,闭合开关,小磁针将沿着 (选填“逆时针”或“顺时针”)方向转动。
【答案】 电流的磁效应 条形 顺时针
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了通电导线周围存在磁场的现象,这种现象叫电流的磁效应。
[2]通电螺线管外部的磁场分布情况和条形磁体的磁场分布情况相似,两端磁性最强。
[3]如图,电流从螺线管右端流入,根据安培定则可知通电螺线管右端为N极,左端为S极,根据磁极间的相互作用规律,小磁针要顺时针旋转。
2.(2025·安徽淮北·三模)小明在科技创新设计中,利用如图所示的通电螺线管实现对控制设备的电磁控制。当开关闭合时,欲使左端为S极,则他安装电源时,电源的右端是 选填“正”或“负”极。
【答案】负
【详解】由图可知,通电螺线管的左端为S极,则右端为N极,由安培定则可判断电流从右端流入电源,左端流出电源,所以电源的右端为负极。
3.(2025·湖北十堰·二模)科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上,当它漂浮在水面,一个简易的指南针就做成了。闭合开关后,该指南针的:d端是 极,指向地理 方附近。
【答案】 S 南
【详解】[1][2]如图所示,电流从螺线管左端流入、右端流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指端即为N极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极,即d端是S极。因地磁场沿南北方向,地球南极处附近为地磁场的N极,地球北极处附近为地磁场的S极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以该指南针静止时,d端所指的是地理南方。
4.(24-25九年级下·江西抚州·期中)由图可知,通电螺线管的磁场方向与螺线管中的 有关;小明同学借助“右手螺旋定则”判定通电螺线管的磁极,大拇指所指的一端为该螺线管的 极。
【答案】 电流方向 N
【详解】[1]通电螺线管是利用电流的磁效应工作的,通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
[2]使用安培定则可以判断通电螺线管的磁极,右手的四指握住螺线管的时候,四指弯曲的方向为电流的方向,则大拇指指向N极方向。
5.(2025九年级·全国·专题练习)下列图片所示的是四名同学判断通电螺线管极性时的做法,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】安培定则,右手四指环绕方向与电流方向一致,大拇指所指方向为螺线管的N极。故A正确,BCD错误。
故选A。
6.(2025·四川宜宾·一模)根据图中通电螺线管的N极,(1)标出磁感线的方向;(2)在电源右端的括号内标出电源的极性(选填“+”或“-”);(3)在小磁针右端的括号内标出小磁针右端的极性(选填“N”或“S”)。
【答案】
【详解】磁感线是从通电螺线管的N极出来,回到S极;根据安培定则可以判断出电流从螺线管的右端流入,左端流出,故电源的右端为“+”极;根据磁极间的相互作用,可知小磁针的右端为S极。如图所示:
7.(24-25九年级上·福建福州·期末)请利用图中给出的信息,在图中用箭头标出磁感线的方向和电源右端的极性。
【答案】
【详解】由图知通电螺线管的右端为N极,左端为S极,在磁体外部磁感线总是从N极出发,回到S极,所以图中磁感线的方向向左。根据右手螺旋定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的右端,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端外侧流出,则电源的右端为负极。如图所示:
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。
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。
3.(2025·山西朔州·三模)如图所示的是小梦新购买的一个磁悬浮灯,底座和灯泡中有线圈和磁体,给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮,断电后灯泡熄灭并落下。下列说法正确的是( )
A.底座产生磁场的原因是电流的磁效应
B.灯泡悬浮是因为异名磁极相互吸引
C.通电后底座周围存在磁感线
D.若调换灯泡中磁体的磁极方向,灯泡通电后仍能悬浮
【答案】A
【详解】A.底座中的线圈通电后产生磁场,这是电流的磁效应,故A正确;
B.灯泡悬浮是因为同名磁极相互排斥,而不是异名磁极相互吸引,故B错误;
C.磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,实际并不存在,不能说底座周围存在磁感线,故C错误;
D.若调换灯泡中磁体的磁极方向,底座中的线圈通电后产生磁场方向不变,底座和灯泡间的相互作用力变为吸引力,灯泡通电后不能悬浮,故D错误。
故选A。
4.(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。
5.(24-25九年级下·福建福州·期中)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,如图甲,多次将指南鱼轻轻旋转,待静止后,观察到鱼尾总是指向南方,则鱼尾为该磁体的 极,再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端,发现鱼头始终朝向电磁铁,说明电源左端为 极。
【答案】 S 负
【详解】[1]指南鱼静止时鱼尾指向南方,根据磁体的磁极,指向地理南极的为S极,指向地理北极的为N极的特性,鱼尾为该磁体的S极(鱼尾向南方)。
[2]指南鱼靠近电磁铁时鱼头朝向电磁铁,说明电磁铁左端与鱼头(N极)相互吸引。根据异名磁极相吸的原理,电磁铁左端应为S极。由安培定则(右手螺旋定则)判断,通电螺线管外侧电流方向向下,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极,因此电源左端为负极。
6.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
【答案】C
【详解】A.由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强,故A不符合题意;
BC.只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,故B不符合题意,C符合题意;
D.只增大螺线管中的电流,则磁场的强弱发生改变,但磁场方向不变,故D不符合题意.
所以选C.
7.(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。
8.(2025·安徽合肥·二模)将小磁针放置在通电螺线管旁边,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知 (选填“c”或“d”)端是电源正极。
【答案】d
【详解】小磁针N极指向螺线管左端,说明该端为螺线管的S极,则b端为通电螺线管的N极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极。由此可判断电流从d端开始流向整个电路,故d端为电源正极。
9.(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:
10.(2025·广西贵港·一模)根据电源的“+”、“﹣”极,在图中的括号内标出通电螺线管的磁极极性并在磁感线上标出其方向。
【答案】
【详解】由安培定则可得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,右侧为S极,外部磁感线由N极指向S极,故磁感线向右,如图所示:
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。
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