3.2.1 电流的磁场（一）讲练-2025-2026学年科学八年级下册浙教版

3.2.1 电流的磁场（一） 知识点一：直线电流的磁场 1. 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象。 2. 小磁针转动方向的判断：× 进·出 3.方向：通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，改变其方向，磁场的方向也随之改变。 4. 分布规律： ① 直导线电流磁场的磁感线，是环绕导线的同心圆； ② 距离直导线电流越近，磁场越强，反之越弱； ③ 电流的强度越大，磁场越强。如图 1-22 为通电直导线周围的磁感线分布。 5. 通电直导线周围磁场方向的判定：右手螺旋定则（也叫安培定则） ① 用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。 ② 让大拇指所指的方向跟电流方向一致， ③ 那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。 考点1：直线电流的磁场 1．（2025春•瑞安市期中）小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“•”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙的同心圆。通电导线电流变大后，仍是同心圆，磁场变强，因而铁屑分布更加密集。 故选：B。 2．（2025春•浙江期中）下列关于奥斯特实验说法中不正确的是（　　） A．实验时小磁针上方的导线应南北方向放置 B．实验说明了通电导线周围存在磁场 C．将图中小磁针拿掉后，通电导线周围的磁场也将不再存在 D．将电流方向改变后，小磁针偏转方向也将改变 【答案】C 【解答】解：A为排除地磁场的干扰，实验时小磁针上方的导线应南北方向放置，故A正确； B 该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会转动，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确； C 将图中小磁针拿掉后，通电导线周围的磁场也将仍然存在，故C错误； D 通电导体周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关，将电池正负极对调后，电流方向改变，小磁针偏转方向改变，故D正确； 故选：C。 3．（2025春•绍兴期中）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设： 甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。 乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。 （1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 　 　 。 （2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 　 　 （选填“不改变”或“改变”）。 （3）为了使实验现象更明显，导线应该沿 　 　 （选填“东西”或“南北”）方向放置。 【答案】（1）磁针偏转的方向不变； （2）改变； （3）南北。 【解答】解：（1）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变；如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变； （2）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反； （3）地球的磁场方向是从地理的南方指向北方，所以若将导线东西放置，放在导线下的小磁针静止时指向南北方向，通电导线的磁场方向是南北方向的，由于受到地磁场的影响而导致实验现象不明显，但若将导线南北放置，此时导线的磁场方向是东西方向的，所以此时小磁针会在导线磁场的作用下发生偏转，故现象更为明显。 故答案为：（1）磁针偏转的方向不变；（2）改变；（3）南北。 4．（2025•仙居县二模）某兴趣小组开展“观察通电直导线周围的磁场”的实验活动。 实验1：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电，观察小磁针（如图甲）。 实验2：在水平有机玻璃板上穿一个小孔，将一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况（如图乙）。 请回答： （1）实验1中，若观察到 　 　 ，说明电流周围存在磁场。 （2）实验2中，轻敲玻璃板的目的是 　 　 ，从而使铁屑分布更清晰。 （3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，描述通电直导线周围的磁感线分布：　 　 。 （4）兴趣小组进一步实验（如图丙），a、b两导线通电后出现相互排斥现象。若要使两导线相互吸引，可行的方法是 　 　 。 【答案】（1）小磁针发生偏转；（2）减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来；（3）通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆；（4）改变其中一根导线中的电流方向。 【解答】解：（1）在实验1中，当给直导线通电后，若观察到小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。因为小磁针受到磁场力的作用才会发生偏转，而这个磁场是由通电直导线产生的。 （2）实验2中，轻敲玻璃板可以使铁屑与玻璃板之间的摩擦力减小，让铁屑能够在磁场力的作用下更容易地移动，从而按照磁场的分布规律排列，使铁屑分布更清晰，便于观察。 （3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，可以看出铁屑围绕直导线呈同心圆状分布，这表明通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上。 （4）根据安培定则和左手定则可知，两平行通电直导线间的相互作用力与电流方向有关。当两导线中电流方向相同时，两导线相互吸引；当两导线中电流方向相反时，两导线相互排斥。所以若要使图丙中相互排斥的a、b两导线相互吸引，可行的方法是改变其中一根导线中的电流方向。 故答案为：（1）小磁针发生偏转；（2）减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来；（3）通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆；（4）改变其中一根导线中的电流方向。 5．（2025春•杭州月考）奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。 （1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 　 　 。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　 　 ； （2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手螺旋定则。 实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小菲同学的探究过程，回答下列问题： （3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　 　 （选填“是”或“否”）； （4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向从北极上空看为 　 　 （选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关； （3）是；（4）顺时针。 【解答】解：（1）①（a）与（b）两图中通电导体附近的磁针发生了偏转，未通电导体附近的小磁针未发生偏转，说明：通电导体周围存在磁场； ②（a）与（c）两图中导体电流的方向不同小磁针偏转的方向不同，说明：通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关； （3）伸出右手，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向为磁场的方向，因此通电圆环内部的磁场分布符合右手螺旋定则； （4）地理南极是地磁场的北极，地球外部的磁场是由南向北，而内部的磁场是由北向南，根据右手螺旋定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西，即顺时针。 故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关； （3）是；（4）顺时针。 知识点二：通电螺线管的磁场 1. 通电螺线管的磁场 （1） 分布：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。 （2） 影响因素： ① 通电螺线管两端的极性跟电流方向有关。改变其方向，螺线管的磁极也会发生改变； ② 其他条件相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强； ③ 其他条件相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性也越强。 2. 右手螺旋定则(安培定则)： 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。 考点2：通电螺旋管的磁场 6．（2025春•杭州校级期中）为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：在该通电螺线管内部插入一根铁芯，铁芯被磁化，通电螺线管周围的磁场大大增强，磁场的方向不发生变化，磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以磁感线变密，故D正确，ABC错误。 故选：D。 7．（2025春•诸暨市校级月考）如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，小敏在螺线管两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀撒满铁屑。 （1）由图可知通电螺线管的磁场与 　 　 的磁场相似。 （2）放入小磁针的作用是 　 　 。 （3）改变电流方向，小敏发现，铁屑的分布形状 　 　 （填“没有改变”或“发生改变”），而小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与 　 　 有关。 （4）为描述磁场而引入的磁感线 　 　 （填“是”或“不是”）真实存在的 【答案】（1）条形磁体； （2）检测磁场的存在，指示磁场方向； （3）没有改变；电流方向； （4）不是。 【解答】解：（1）由图可知，通电螺线管也有N、S极，它的两极在它的两端，这与条形磁铁的磁场相似。 （2）在螺线管的两端各放一个小磁针，是为了通过小磁针N极的指向检测磁场的存在，指示磁场方向。 （3）改变电流方向，磁场强度不变，铁屑的分布形状没有改变。 改变电流方向，小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与电流方向有关。 （4）磁场是真实存在的，为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的。 故答案为：（1）条形磁体； （2）检测磁场的存在，指示磁场方向； （3）没有改变；电流方向； （4）不是。 考点3：右手螺旋定则 8．（2025春•舟山期末）通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示，下列利用安培定则判断磁极方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：图中电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，用右手握住通电螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指应指向通电螺线管的右侧，因此利用安培定则判断磁极方向正确的是D图。 故选：D。 9．（2025春•玉环市期末）如图所示，小磁针处于静止状态，闭合开关，小磁针几乎不发生偏转的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：当磁场方向与小磁针初始方向一致时，小磁针几乎不偏转：根据安培定则，通电导线周围会产生磁场。若小磁针初始方向恰好与通电导线产生的磁场方向一致，小磁针不受使它转动的磁力，就不会发生偏转。可知A图中一致，BCD图中不一致，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 10．（2025春•乐清市校级期中）通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则来判定。如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出（　　） A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极 C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极 【答案】C 【解答】解：A．在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误； B．根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，所以电源的右端为负极，左端为正极，故B错误； C．螺线管的左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可以确定小磁针甲右端为N极，故C正确； D．小磁针静止时，N极的指向跟通过该点的磁感线方向一致，S极跟通过该点的磁感线方向相反，所以乙的右端为S极，左端为N极，故D错误。 故选：C。 11．（2025春•瑞安市校级期中）如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理北方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场比B点强 【答案】B 【解答】解：A．铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则（可手螺旋法测）可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误； B．根据地磁的磁极和磁极间的相互作用可知，静止时通电螺线管的B端指向地理北方，故B正确； C．已知电流的方向是从铜片经螺线管到锌片，正电荷定向移动的方向为电流的方向，电子定向移动的方向与电流方向相反，因此电子从锌片经螺线管流到铜片，故C错误； D．磁体中磁极的磁性是最强的，因此螺线管外C点的磁场比B点弱，故D错误。 故选：B。 12．（2025春•杭州月考）如图所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是（　　） A．N极垂直纸面指向纸内 B．N极垂直纸面指向纸外 C．N极指向右 D．N极指向左 【答案】B 【解答】解：如图所示，若通电时，据安培定则不难看出此时环形线圈的前面是N极，其后面是S极，故其磁感线的方向是应该是垂直于纸面向外，故此时小磁针静止时的N极指向与环形线圈的磁感线的方向是一致的，由于小磁针的磁感线应是从小磁针的N极出发回到S极的，故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直纸面向外。 故选：B。 知识点三：电磁铁 1. 定义：把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。 2. 原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。 3. 影响因素： ① 电流：当线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强； ② 线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越强。 ③ 有无铁芯：插入铁芯电磁铁磁性大大加强。 4. 电磁铁优点 ①电磁铁磁性有无，可用通、断电来控制 ②电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小来控制 ③电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。 考点4：电磁铁及其应用 13．（2025春•温州期中）某同学在探究影响电磁铁磁性强弱的实验中采取了如图所示的电路。该实验判断电磁铁碰性强弱的证据是（　　） A．电流表示数 B．线圈的匝数 C．滑片的位置 D．吸引大头针数 【答案】D 【解答】解：在探究影响电磁铁磁性强弱的实验中，通常采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱。吸引的大头针数目越多，说明电磁铁的磁性越强；反之，磁性越弱。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 14．在探究影响电磁铁磁性强弱因素的活动中，某科学小组设计的电路如图所示，并将实验结果记录在表格中。请回答： 线圈 线圈匝数/匝 电流/安 ？ A 50 1 11 B 20 1 5 （1）该表格中“？”处应填 　 　 。 （2）分析实验记录表中的数据，得出的结论是 　 　 。 （3）在此前实验基础上若还要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，具体操作是 　 　 。 【答案】（1）吸引大头针的数目/个；（2）在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强；（3）通过移动滑动变阻器来改变电路中的电流，观察其中一个电磁铁吸引大头针数目的变化情况。 【解答】解：（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的个数来表示电磁铁磁性的强弱，所以表格中“？”处应填：吸引大头针的数目/个； （2）根据表格中的数据可知，在电流相同时，线圈的匝数越多，吸引的大头针的个数越多，磁性越强，故结论为：在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强； （3）若要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需要控制线圈的匝数相同，通过移动滑动变阻器来改变电路中的电流，观察其中一个电磁铁吸引大头针数目的变化情况。 故答案为：（1）吸引大头针的数目/个；（2）在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强；（3）通过移动滑动变阻器来改变电路中的电流，观察其中一个电磁铁吸引大头针数目的变化情况。 15．（2025春•富阳区校级月考）如图所示，给电磁铁通电，磁铁AB（A端为N极，B端为S极）及弹簧测力计在图中的位置静止不动，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，关于电流表的示数和弹簧的长度变化的情况是（　　） A．电流表的示数增大，弹簧的长度将增加 B．电流表的示数增大，弹簧的长度将减小 C．电流表的示数减小，弹簧的长度将增加 D．电流表的示数减小，弹簧的长度将减小 【答案】B 【解答】解：由安培定则可知，该电磁铁的上端是N极，下端是S极， 由磁极间的作用规律可知，此时电磁铁和上面的磁体是相互排斥的， 在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小， 由I可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故CD错误； 此时电磁铁的磁性增强，与磁体的排斥力变大，弹簧的长度将减小，故A错误，B正确。 故选：B。 16．（2025春•临平区期中）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是 　 　 极。 （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 　 　 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 　 　 。 【答案】（1）N；（2）逐渐变大；水平向左。 【解答】解：（1）由图知道，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极。 （2）条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力； 滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的引力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于引力，故摩擦力会随着引力的增大而增大。 因为异名磁极相互吸引，条形磁铁所受磁场力向右，有向右的运动趋势，所受摩擦力水平向左。 故答案为：（1）N；（2）逐渐变大；水平向左。 17．（2025春•义乌市校级月考）如图所示，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由a端滑向b端，弹簧将 　 　 （选填：“伸长”或“缩短”）；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，电流表的指针会　 　 （选填：“发生偏转”或“不动”）。 【答案】缩短；发生偏转 【解答】解：（1）当开关S接“1”时，滑动变阻器与螺线管串联， 将滑动变阻器片P由a端滑向b端时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小， 由I可知，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强， 根据右手螺旋定则可知，螺线管的上端为S极，下端为N极， 因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引， 所以，螺线管对磁铁的斥力逐渐增大，弹簧将缩短。 （2）当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端时，电路为闭合电路， 剪断弹簧后，条形磁体穿过线圈，相当于做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。 故答案为：缩短；发生偏转。 18．（2025春•永康市期末）小康为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，设计了如图实验，右侧指针底端固定有小磁铁，能绕转轴O转动。a线圈100匝，b线圈200匝。 （1）实验1：研究电磁铁磁性强弱与 　 　 的关系。将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，再将滑片P逐渐向下移动到某处，观察到右侧指针示数变大后停在刻度3处。得出结论。 补充研究：断开开关，保持滑片P在该处位置不变，只改变电流方向，闭合开关S至a处观察到指针 　 　 。该补充实验可以验证影响电磁铁磁场方向的因素为电流方向，且电流方向不会影响电磁场强度。 （2）实验2：研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。先将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S到a处，记下电流表示数为0.8A，指针停在刻度1处，再闭合开关S到b处，　 　 （填操作过程），观察到指针停在刻度1.5处。由实验2可得出结论：　 　 。 【答案】（ 1 ）电流大小；反向偏转且停在刻度 3；（2）移动滑片使电流表示数为0.8A；其他条件（电流）相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 【解答】解：（1）实验1：根据“将滑片P逐渐向下移动到某处”可知，变阻器接入的阻值改变，则通过电磁铁的电流大小改变，那么本实验探究电磁铁强弱与电流大小的关系； 补充研究：保持滑片P在该处位置不变，只改变电流方向，则磁场方向改变，那么指针偏转方向与原来相反，但是偏转刻度数不变，因此观察到：观察到指针反向偏转且停在刻度3； （2）实验2：研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。先将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S到a处，记下电流表示数为0.8A，指针停在刻度1处，再闭合开关S到b处，移动滑片使电流表示数为0.8A，观察到指针停在刻度1.5处； 根据题意可知，直针偏转角度变大，说明磁场变强，那么得到结论：其他条件（电流）相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 故答案为：（ 1 ）电流大小；反向偏转且停在刻度 3；（2）移动滑片使电流表示数为0.8A；其他条件（电流）相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 19．（2025春•衢州期末）以下是项目化学习小组设计的新型电磁避震器。 【项目名称】全地形电瓶车：魔改避震器。 【项目背景】传统弹簧避震器在不同路面条件下稳定性与舒适性难以兼顾。现市面上绝大部分的电瓶车依靠弹簧进行避震，弹簧本身的弹性决定了避震的软硬。易压缩的弹簧在过碎石路时会比较舒适，但在过大坑洼时会比较晃晃悠悠，不够稳定。不易压缩的弹簧在过大坑洼时会比较稳定，但过碎石路时会比较颠簸，不够舒适。 【项目要求】避震器能自动调节，实现在碎石路面和坑洼路面均有较强的稳定性和舒适性。 【项目设计】根据要求设计如图所示的避震装置。 【原理分析】闭合开关后，电磁铁上方是 　 　 极。当经过碎石路面时，电瓶车车轮所受压力较小，电磁铁与磁体之间的作用力较小，容易压缩，避震较软，在平缓路面也有很强的舒适性。当经过坑洼路面时，电瓶车车轮所受压力较大，电磁铁与磁体之间的作用力较大，难以压缩，避震较硬，以增强在坑洼路面的稳定性。 【器材选择】电磁继电器（线圈电阻为40Ω）、压敏电阻、开关、导线等。要满足上述项目要求，他们应选择下表中的压敏电阻 　 　 （填字母）。 起伏程度 平缓 较平缓 较坑洼 坑洼 压力/×103N 2 4 6 8 压敏电阻A/Ω 160 100 60 40 压敏电阻B/Ω 40 60 100 160 【项目调试】路过坑洼路段时，通过电磁继电器的电流为0.06安，避震较为稳定和舒适，则该电路的电压为多少？ 【评价与改进】如表为电磁避震器的评价量表： “电磁避震器”评价量表 评价指标 优秀 合格 不合格 指标一：自动化 能在不同类型的路面实现连续自动调节 能在不同类型的路面实现分段自动调节 不能自动调节 指标二：个性化 能根据个人喜好连续调节避震软硬 能根据个人喜好分段调节避震软硬 不能根据个人喜好调节避震软硬 根据评价量表该小组制作的电磁避震器指标一评价为“优秀”，指标二评价为“不合格”。为使指标二达到“优秀”，请你提出一条合理的改进意见：　 　 。 【答案】【原理分析】S； 【器材选择】A； 【项目调试】U＝IR＝0.06A×（40Ω+40Ω）＝4.8V； 【评价与改进】电路中串联一个滑动变阻器。 【解答】解：【原理分析】： 由图知闭合开关后，电路从电磁铁的上面流入，下端流出，根据安培定则知电磁铁上方是S极； 【器材选择】： 由题意知当经过碎石路面时，电瓶车车轮所受压力较小，电磁铁与磁体之间的作用力较小，若容易压缩，避震较软，在平缓路面也有很强的舒适性，此时电磁铁的磁性弱，电路的电阻大； 当经过坑洼路面时，电瓶车车轮所受压力较大，电磁铁与磁体之间的作用力较大，难以压缩，避震较硬，以增强在坑洼路面的稳定性，此时电磁铁的磁性强，电路的电阻小，即压敏电阻在平缓路面电阻大，在坑洼路面电阻小，故压敏电阻A符合题意； 【项目调试】： 由表格数据知路过坑洼路段时压敏电阻的阻值为40Ω，通过电磁继电器的电流为0.06安，该电路的电压为： U＝IR＝0.6A×（40Ω+40Ω）＝4.8V； 【评价与改进】： 指标二评价为“不合格”即不能根据个人喜好调节。为使指标二达到“优秀”，可以在电路中串联一个滑动变阻器来改变电路中的电流来改变电磁铁磁性的强弱，从而改变避震的软硬。 故答案为：【原理分析】S； 【器材选择】A； 【项目调试】U＝IR＝0.06A×（40Ω+40Ω）＝4.8V； 【评价与改进】电路中串联一个滑动变阻器。 1．（2025春•诸暨市期末）“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　） A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯 【答案】C 【解答】解：A、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故A错误； B、闭合开关S，若保持其它条件不变，减小电源电压，电路中的电流也会减小，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故B错误； C、闭合开关S，若保持其它条件不变，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上悬浮时的高度会上升，故C正确； D、闭合开关S，若保持其它条件不变，抽掉电磁铁铁芯，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。 故选：C。 2．（2025春•钱塘区校级期中）如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法电正确的是（　　） A．将铁芯换成铜芯，吸起的大头针数量会增多 B．本实验中运用了转换法 C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少 D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针 【答案】B 【解答】解：A、电磁铁是通过电流的磁效应，将导线围绕的铁芯磁化形成的。铁芯通常用软铁制成，因为软铁易被磁化和退磁，而铜不是铁磁性物质，不能被磁化，将铁芯换成铜芯，电磁铁磁性会减弱，吸起的大头针数量会减少，故A错误。 B、转换法是将不容易观察或测量的物理量，转换为容易观察或测量的物理量。本实验中通过观察电磁铁吸起大头针的数量来判断其磁性强弱，将磁性强弱这个不易观察的量转换为大头针数量这个容易观察的量，运用了转换法，故B正确。C、若滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电路中电流变大。由电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，可知电磁铁吸起的大头针数量会增多，故C错误。 D、将电路中的电源正负极对调，会改变电磁铁的磁场方向，但不会改变电流大小和线圈匝数等影响磁性强弱的因素，所以电磁铁的磁性强弱不变，吸起大头针的数量也不变，故D错误。 故选：B。 3．（2025春•余姚市期末）如图所示，为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：A、让右手四指的方向和电流的方向相同，大拇指所指的一端即为通电螺线管的北极，故A正确； B、图中用的不是右手，故B错误； C、图中四指的方向和电流的方向相反，故C错误； D、图中四指的方向和电流的方向相反，故D错误。 故选：A。 4．（2025春•杭州期中）如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升 B．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降 C．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升 D．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降 【答案】A 【解答】解：判断电磁铁的磁极：由图可知，电流从螺线管的A端流入、B端流出。根据右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向（从A到B），则大拇指所指的B端为N极，那么A端为S极。分析滑片移动对电磁铁磁性的影响：当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流增大。 因为电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在铁芯和线圈匝数不变时，电流越大，磁性越强，所以此时电磁铁的磁性增强。分析空心铁球的受力及水面变化情况：空心铁球受到重力、浮力和电磁铁对它的磁力。电磁铁磁性增强，对铁球的吸引力增大，铁球受到向下的磁力与重力之和增大。由于铁球之前处于漂浮状态，浮力等于重力与磁力之和，现在磁力增大，而重力不变，根据力的平衡条件，浮力也会增大。根据阿基米德原理，浮力增大，铁球排开水的体积增大，那么烧杯中水面会上升。 综上，电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升，故A正确，BCD错误。 故选：A。 5．（2025春•绍兴期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：由题意可知，电子定向移动的方向是向上的，电子带负电，故电流的方向是向下的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是顺时针方向的，故A正确。 故选：A。 6．（2025春•长兴县校级月考）如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是（不考虑地磁场的影响）（　　） A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转 B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转 【答案】B 【解答】解： （1）甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转； （2）乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转； 乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转；故B正确，ACD错误。 故选：B。 7．（2025•绍兴三模）人工心脏泵可短时间替代心脏泵血，其基本结构如图。当电流从B端流入时，电磁铁左端为　 　 极，此时模拟心脏　 　 （选填“收缩”或“舒张”）。为增强此“心脏”的泵血能力，可采用的方法是　 　 。 【答案】N；舒张；增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。 【解答】解：当电流从B端流入时，由安培定则可知，螺线管左端为N极、右端为S极， 固定磁铁的右端是S极，此时异名磁极相对，由异名磁极相互吸引可知，活塞左移，此时是模拟心脏舒张； 为增强“心脏”的泵血能力，可以增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。 故答案为：N；舒张；增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。 8．（2025春•新昌县期末）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。 （1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针　 　 （选填“垂直”、“平行”或“任意方向”）的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源　 　 （选填“A”或“B”）端为正极。 （2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是　 　 。 【答案】（1）平行；B；（2）力的作用是相互的 【解答】解：（1）奥斯特实验中，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。 由安培定则可知小磁针N极向纸外偏转，说明纸外是通电直导线的磁感线出来的方向，因此电路中电流的方向应该是从B出来，经过开关，回到A，由电流的方向可知，B是电源的正极。 （2）通电导线能使磁针转动，说明通电导体对磁针有力的作用，根据物体间力的作用是相互的，磁针对通电导体也有力的作用，法拉第就是根据这个原理判断的。 故答案为：（1）平行；B；（2）力的作用是相互的。 9．（2025春•龙泉市期中）小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。 （1）可通过观察 　 　 来判断通电螺线管的磁极。 （2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 　 　 的磁场相似。 （3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到 　 　 为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。 【答案】（1）小磁针的N极指向；（2）条形磁体；（3）电流表示数与原来相同。 【解答】解： （1）放入磁场中的小磁针都受到磁力作用，小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同，磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，根据磁感线方向可以判断螺线管的磁极，即可通过观察小磁针的N极指向来判断通电螺线管的磁极。 （2）如图乙可以判断通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似。 （3）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，采用控制变量法探究磁性强弱跟各因素之间的关系，实验中，他将开关S从2换到1上时，改变了通电螺线管线圈的匝数，是探究通电螺线管的磁性强弱和线圈匝数的关系，要保持电流大小和铁芯相同，所以调节滑动变阻器的滑片P，直到电流表示数与原来相同为止，并观察吸引回形针的数目。 故答案为：（1）小磁针的N极指向；（2）条形磁体；（3）电流表示数与原来相同。 10．（2025春•西湖区校级期中）如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它由电源、动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。实验发现： （1）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会 　 　 （填“变大”或“变小”）。 （2）若图示装置模拟电流表的工作原理，那么接线柱 　 　 （填“1”或“2”）为电流表的大量程接线柱。 【答案】（1）变小；（2）2。 【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大。根据欧姆定律，在电源电压U不变的情况下，电路中的总电阻R增大，所以电路中的电流I减小。由“铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强”可知，电流减小时，电磁铁的磁性减弱。因为是通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，所以指针B偏转的角度将会变小。 （2）相同的偏转角度时，接大量程说明对应通过的电流更大，则此时应对应线圈的匝数要更小，所以接线柱2为电流表的大量程接线柱。 故答案为：（1）变小；（2）2。 11．（2025春•定海区期中）如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。 （1）电磁铁下端为　 　 极。 （2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是　 　 （选填“A”或“B”）。 （3）若其他条件不变，减少电磁铁的线圈匝数，则安全深度将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）N；（2）B；（3）变大。 【解答】解：（1）由图可知，根据右手螺旋定则可知电磁铁工作时上端是S极，下端为N极； （2）由题意可知在衔铁被吸引下来之前，电路是力敏电阻Rx的简单电路，因为力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，即深度增大时，电磁铁的磁性增强，电路的电流减小，故力敏电阻Rx的阻值减小，因此力敏电阻Rx的阻值随深度的增大而减小，故选B； （3）当其他条件不变时，减小电磁铁的线圈匝数，磁性减弱，当深度增大时，通过电路的电流增大，才能吸引衔铁，故安全深度变大。 故答案为：（1）N；（2）B；（3）变大。 12．（2025春•浙江期中）如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的长度为l2，则U1　 　 U2，l1　 　 l2。（填“＞”“＜”或“＝”） 【答案】＜；＞。 【解答】解：开关S闭合，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极； 当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压作用可知电压表示数变大，故U1＜U2；根据欧姆定律可知电路中电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，磁体N极与电磁铁的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即l1＞l2。 故答案为：＜；＞。 【培优练】 13．（2025春•绍兴月考）科学家们已经发现了巨磁电阻（GMR）效应，它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小，且磁场越强，电阻越小的现象。利用这一现象，可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示，将GMR放在螺线管的右端。 （1）闭合开关S1，螺线管左端的磁极为 　 　 极。 （2）闭合开关S1、S2，电流表示数为I．保持GMR位置不变，将电源的正负极对调，则此时电流表的示数将 　 　 I；将GMR移至螺线管的上方的中间位置，电流表的示数将 　 　 I．（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变。据此，你的合理猜想是 　 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）闭合开关S1，由安培定则可知，螺线管左端的磁极为N极。 （2）闭合开关S1、S2，电流表示数为I．保持GMR位置不变，将电源的正负极对调，GMR处的磁场强弱不变，GMR的阻值不变，电路电流不变，则此时电流表的示数将等于I；将GMR移至螺线管的上方的中间位置，GMR处的磁场减弱，GMR电阻阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表的示数将小于I。 （3）将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变，说明GMR电阻阻值几乎不变，螺线管内磁场不变，由此可以猜想：通电螺线管内部的磁场强弱处处相等。 故答案为：（1）N；（2）等于；小于；（3）通电螺线管内部的磁场强弱处处相等。 14．（2022春•西湖区校级期中）1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如图1所示，螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。 （1）小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 　 　 （选填字母）。 A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管的电流 （2）电磁铁的磁性强弱很难直接观察，通常需要用吸引铁屑或大头针的数目来比较。这种研究方法与图2所示 　 　 （选填字母）实验所用方法相同。 （3）小柯测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41 小胡得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小金觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在 　 　 克之间进行进一步实验比较合理。 【答案】（1）AC；（2）C；（3）0.2～0.4。 【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，故应选AC； （2）电磁铁的磁性强弱很难直接观察，通常需要用吸引铁屑或大头针的数目来比较，该实验方法是采用的转换法；图2所示： A、用刻度尺测量物体的长度应用的是直接测量法，故A不符合题意； B、用量筒测量液体的体积也是直接测量法，故B符合题意； C、用压强计研究液体内部压强是通过U形管中两液面的高度差反映液体内部压强的大小，应用了转换法，故C符合题意； 故选：C； （3）从表中数据可知，从撞针的质量在0.2g～0.4g范围内射出距离先变大后变小，不一定是0.3g最大，需要细化实验，进行更细致的的探究，故应选择质量为0.2g～0.4g撞针来进行多次实验比较合理。 故答案为：（1）AC；（2）C；（3）0.2～0.4。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2.1 电流的磁场（一） 知识点一：直线电流的磁场 1. 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象。 2. 小磁针转动方向的判断：× 进·出 3.方向：通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，改变其方向，磁场的方向也随之改变。 4. 分布规律： ① 直导线电流磁场的磁感线，是环绕导线的同心圆； ② 距离直导线电流越近，磁场越强，反之越弱； ③ 电流的强度越大，磁场越强。如图 1-22 为通电直导线周围的磁感线分布。 5. 通电直导线周围磁场方向的判定：右手螺旋定则（也叫安培定则） ① 用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。 ② 让大拇指所指的方向跟电流方向一致， ③ 那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。 考点1：直线电流的磁场 1．（2025春•瑞安市期中）小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“•”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（　　） A． B． C． D． 2．（2025春•浙江期中）下列关于奥斯特实验说法中不正确的是（　　） A．实验时小磁针上方的导线应南北方向放置 B．实验说明了通电导线周围存在磁场 C．将图中小磁针拿掉后，通电导线周围的磁场也将不再存在 D．将电流方向改变后，小磁针偏转方向也将改变 3．（2025春•绍兴期中）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设： 甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。 乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。 （1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 　 　 。 （2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 　 　 （选填“不改变”或“改变”）。 （3）为了使实验现象更明显，导线应该沿 　 　 （选填“东西”或“南北”）方向放置。 4．（2025•仙居县二模）某兴趣小组开展“观察通电直导线周围的磁场”的实验活动。 实验1：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电，观察小磁针（如图甲）。 实验2：在水平有机玻璃板上穿一个小孔，将一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况（如图乙）。 请回答： （1）实验1中，若观察到 　 　 ，说明电流周围存在磁场。 （2）实验2中，轻敲玻璃板的目的是 　 　 ，从而使铁屑分布更清晰。 （3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，描述通电直导线周围的磁感线分布：　 　 。 （4）兴趣小组进一步实验（如图丙），a、b两导线通电后出现相互排斥现象。若要使两导线相互吸引，可行的方法是 　 　 。 5．（2025春•杭州月考）奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。 （1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 　 　 。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　 　 ； （2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手螺旋定则。 实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小菲同学的探究过程，回答下列问题： （3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　 　 （选填“是”或“否”）； （4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向从北极上空看为 　 　 （选填“顺时针”或“逆时针”）。 知识点二：通电螺线管的磁场 1. 通电螺线管的磁场 （1） 分布：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。 （2） 影响因素： ① 通电螺线管两端的极性跟电流方向有关。改变其方向，螺线管的磁极也会发生改变； ② 其他条件相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强； ③ 其他条件相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性也越强。 2. 右手螺旋定则(安培定则)： 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。 考点2：通电螺旋管的磁场 6．（2025春•杭州校级期中）为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025春•诸暨市校级月考）如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，小敏在螺线管两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀撒满铁屑。 （1）由图可知通电螺线管的磁场与 　 　 的磁场相似。 （2）放入小磁针的作用是 　 　 。 （3）改变电流方向，小敏发现，铁屑的分布形状 　 　 （填“没有改变”或“发生改变”），而小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与 　 　 有关。 （4）为描述磁场而引入的磁感线 　 　 （填“是”或“不是”）真实存在的 考点3：右手螺旋定则 8．（2025春•舟山期末）通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示，下列利用安培定则判断磁极方向正确的是（　　） A． B． C． D． 9．（2025春•玉环市期末）如图所示，小磁针处于静止状态，闭合开关，小磁针几乎不发生偏转的是（　　） A． B． C． D． 10．（2025春•乐清市校级期中）通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则来判定。如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出（　　） A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极 C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极 11．（2025春•瑞安市校级期中）如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理北方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场比B点强 12．（2025春•杭州月考）如图所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是（　　） A．N极垂直纸面指向纸内 B．N极垂直纸面指向纸外 C．N极指向右 D．N极指向左 知识点三：电磁铁 1. 定义：把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。 2. 原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。 3. 影响因素： ① 电流：当线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强； ② 线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越强。 ③ 有无铁芯：插入铁芯电磁铁磁性大大加强。 4. 电磁铁优点 ①电磁铁磁性有无，可用通、断电来控制 ②电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小来控制 ③电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。 考点4：电磁铁及其应用 13．（2025春•温州期中）某同学在探究影响电磁铁磁性强弱的实验中采取了如图所示的电路。该实验判断电磁铁碰性强弱的证据是（　　） A．电流表示数 B．线圈的匝数 C．滑片的位置 D．吸引大头针数 14．在探究影响电磁铁磁性强弱因素的活动中，某科学小组设计的电路如图所示，并将实验结果记录在表格中。请回答： 线圈 线圈匝数/匝 电流/安 ？ A 50 1 11 B 20 1 5 （1）该表格中“？”处应填 　 　 。 （2）分析实验记录表中的数据，得出的结论是 　 　 。 （3）在此前实验基础上若还要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，具体操作是 　 　 。 15．（2025春•富阳区校级月考）如图所示，给电磁铁通电，磁铁AB（A端为N极，B端为S极）及弹簧测力计在图中的位置静止不动，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，关于电流表的示数和弹簧的长度变化的情况是（　　） A．电流表的示数增大，弹簧的长度将增加 B．电流表的示数增大，弹簧的长度将减小 C．电流表的示数减小，弹簧的长度将增加 D．电流表的示数减小，弹簧的长度将减小 16．（2025春•临平区期中）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是 　 　 极。 （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 　 　 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 　 　 。 17．（2025春•义乌市校级月考）如图所示，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由a端滑向b端，弹簧将 　 　 （选填：“伸长”或“缩短”）；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，电流表的指针会　 　 （选填：“发生偏转”或“不动”）。 18．（2025春•永康市期末）小康为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，设计了如图实验，右侧指针底端固定有小磁铁，能绕转轴O转动。a线圈100匝，b线圈200匝。 （1）实验1：研究电磁铁磁性强弱与 　 　 的关系。将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，再将滑片P逐渐向下移动到某处，观察到右侧指针示数变大后停在刻度3处。得出结论。 补充研究：断开开关，保持滑片P在该处位置不变，只改变电流方向，闭合开关S至a处观察到指针 　 　 。该补充实验可以验证影响电磁铁磁场方向的因素为电流方向，且电流方向不会影响电磁场强度。 （2）实验2：研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。先将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S到a处，记下电流表示数为0.8A，指针停在刻度1处，再闭合开关S到b处，　 　 （填操作过程），观察到指针停在刻度1.5处。由实验2可得出结论：　 　 。 19．（2025春•衢州期末）以下是项目化学习小组设计的新型电磁避震器。 【项目名称】全地形电瓶车：魔改避震器。 【项目背景】传统弹簧避震器在不同路面条件下稳定性与舒适性难以兼顾。现市面上绝大部分的电瓶车依靠弹簧进行避震，弹簧本身的弹性决定了避震的软硬。易压缩的弹簧在过碎石路时会比较舒适，但在过大坑洼时会比较晃晃悠悠，不够稳定。不易压缩的弹簧在过大坑洼时会比较稳定，但过碎石路时会比较颠簸，不够舒适。 【项目要求】避震器能自动调节，实现在碎石路面和坑洼路面均有较强的稳定性和舒适性。 【项目设计】根据要求设计如图所示的避震装置。 【原理分析】闭合开关后，电磁铁上方是 　 　 极。当经过碎石路面时，电瓶车车轮所受压力较小，电磁铁与磁体之间的作用力较小，容易压缩，避震较软，在平缓路面也有很强的舒适性。当经过坑洼路面时，电瓶车车轮所受压力较大，电磁铁与磁体之间的作用力较大，难以压缩，避震较硬，以增强在坑洼路面的稳定性。 【器材选择】电磁继电器（线圈电阻为40Ω）、压敏电阻、开关、导线等。要满足上述项目要求，他们应选择下表中的压敏电阻 　 　 （填字母）。 起伏程度 平缓 较平缓 较坑洼 坑洼 压力/×103N 2 4 6 8 压敏电阻A/Ω 160 100 60 40 压敏电阻B/Ω 40 60 100 160 【项目调试】路过坑洼路段时，通过电磁继电器的电流为0.06安，避震较为稳定和舒适，则该电路的电压为多少？ 【评价与改进】如表为电磁避震器的评价量表： “电磁避震器”评价量表 评价指标 优秀 合格 不合格 指标一：自动化 能在不同类型的路面实现连续自动调节 能在不同类型的路面实现分段自动调节 不能自动调节 指标二：个性化 能根据个人喜好连续调节避震软硬 能根据个人喜好分段调节避震软硬 不能根据个人喜好调节避震软硬 根据评价量表该小组制作的电磁避震器指标一评价为“优秀”，指标二评价为“不合格”。为使指标二达到“优秀”，请你提出一条合理的改进意见：　 　 。 1．（2025春•诸暨市期末）“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　） A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯 2．（2025春•钱塘区校级期中）如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法电正确的是（　　） A．将铁芯换成铜芯，吸起的大头针数量会增多 B．本实验中运用了转换法 C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少 D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针 3．（2025春•余姚市期末）如图所示，为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025春•杭州期中）如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升 B．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降 C．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升 D．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降 5．（2025春•绍兴期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（　　） A． B． C． D． 6．（2025春•长兴县校级月考）如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是（不考虑地磁场的影响）（　　） A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转 B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转 7．（2025•绍兴三模）人工心脏泵可短时间替代心脏泵血，其基本结构如图。当电流从B端流入时，电磁铁左端为　 　 极，此时模拟心脏　 　 （选填“收缩”或“舒张”）。为增强此“心脏”的泵血能力，可采用的方法是　 　 。 8．（2025春•新昌县期末）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。 （1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针　 　 （选填“垂直”、“平行”或“任意方向”）的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源　 　 （选填“A”或“B”）端为正极。 （2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是　 　 。 9．（2025春•龙泉市期中）小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。 （1）可通过观察 　 　 来判断通电螺线管的磁极。 （2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 　 　 的磁场相似。 （3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到 　 　 为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。 10．（2025春•西湖区校级期中）如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它由电源、动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。实验发现： （1）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会 　 　 （填“变大”或“变小”）。 （2）若图示装置模拟电流表的工作原理，那么接线柱 　 　 （填“1”或“2”）为电流表的大量程接线柱。 11．（2025春•定海区期中）如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。 （1）电磁铁下端为　 　 极。 （2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是　 　 （选填“A”或“B”）。 （3）若其他条件不变，减少电磁铁的线圈匝数，则安全深度将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．（2025春•浙江期中）如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的长度为l2，则U1　 　 U2，l1　 　 l2。（填“＞”“＜”或“＝”） 【培优练】 13．（2025春•绍兴月考）科学家们已经发现了巨磁电阻（GMR）效应，它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小，且磁场越强，电阻越小的现象。利用这一现象，可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示，将GMR放在螺线管的右端。 （1）闭合开关S1，螺线管左端的磁极为 　 　 极。 （2）闭合开关S1、S2，电流表示数为I．保持GMR位置不变，将电源的正负极对调，则此时电流表的示数将 　 　 I；将GMR移至螺线管的上方的中间位置，电流表的示数将 　 　 I．（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变。据此，你的合理猜想是 　 　 。 14．（2022春•西湖区校级期中）1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如图1所示，螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。 （1）小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 　 　 （选填字母）。 A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管的电流 （2）电磁铁的磁性强弱很难直接观察，通常需要用吸引铁屑或大头针的数目来比较。这种研究方法与图2所示 　 　 （选填字母）实验所用方法相同。 （3）小柯测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41 小胡得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小金觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在 　 　 克之间进行进一步实验比较合理。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $