16.2 电流的磁场（随堂反馈）-【精英新课堂·三点分层作业】2025-2026学年九年级下册物理（沪粤版·新教材）

16.2电流的磁场 1.奥斯特实验揭示了以下几个关系，其中错误的是 ( A.通电导线的周围存在着磁场 B.通电导线的周围存在着磁感线 C.电流的磁场方向跟电流的方向有关 D.电流的磁场方向可由小磁针的转动方向判断 2.小磁针静止时的指向如图所示，由此可知 电源a A.a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B.a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 C.b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D.b端是通电螺线管的N极，端是电源负极 3.在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板 上，通电后铁屑分布无明显变化，这时 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；螺线管左端为极。 4.如图所示，在探究通电螺线管外部磁场的实验中，闭合开关，右侧小磁针的N极将沿 逆时针方向偏转，则电源的a端为 （选填“正”或“负”)极。 N 电源 5.在图中标出小磁针的N极和磁感线的方向。 电源 ·3 ++《科学小链接》++ 奥斯特的发现 奥斯特早在读大学时就深受康德哲学思想的影响，认为各种自然力都来自同一 根源，可以相互转化。富兰克林发现的莱顿瓶放电使钢针磁化的现象，对奥斯特启 发很大，他认识到电向磁的转化不是不可能的，关键是要找出转化的具体条件。他 在1812年发表的《关于化学力和电力的统一性的研究》中，根据电流流经直径较小的 导线会发热，推测如果通电导线的直径进一步缩小，那么导线就会发光；使通电导线 的直径变得更小，小到一定程度时，电流就会产生磁效应。他指出：“我们应该检验 电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。”寻找这两大自然力之间联系的思想，经 常盘绕在他的头脑中。 1819年冬，奥斯特在哥本哈根开设了一个讲座，讲授电磁学方面的课题。在备 课中，奥斯特分析了前人在电流方向上寻找磁效应都未成功的事实，想到磁效应可 能像电流通过导线产生热和光那样是向四周散射的，即是一种横向力，而不是纵向 的。1820年春，奥斯特安排了一个这方面的实验，他采用常用的电池槽，让电流通过 一根很细的铂丝，把一个带玻璃罩的指南针放在铂丝下面，实验并没有取得明显的 效果。1820年4月的一天晚上，奥斯特在讲课中突然出现了一个想法，讲课快结束 时，他说：“让我把导线与磁针平行放置来试试看。”当他接通电源时，他发现小磁针 微微动了一下。这一现象使奥斯特又惊又喜，他紧紧抓住这一现象，连续进行了3个 月的实验研究，终于在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上电流碰撞的实验》 的论文。这篇仅用了4页纸的论文，是一篇极其简洁的实验报告。奥斯特在报告中 讲述了他的实验装置和60多次实验的结果，从实验总结出：电流的作用仅存在于载 流导线的周围，沿着螺纹方向垂直于导线；电流对磁针的作用可以穿过各种不同的 介质，作用的强弱决定于介质，也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱，铜和其他 一些材料做的针不受电流作用的影响；通电的环形导体相当于一个磁针，具有两个磁极， 等等。 奥斯特发现的电流的磁效应，是科学史上的重大发现，它立即引起了那些懂得 它的重要性和价值的人们的注意。在这一重大发现之后，一系列的新发现接连出 现。两个月后安培发现了电流间的相互作用，阿拉果制成了第一个电磁铁，施魏格 尔发明了电流计等。安培曾写道：“奥斯特先生…已经永远把他的名字和一个新 纪元联系在一起了。”奥斯特的发现揭开了物理学史上的一个新纪元。 。4。(3)R1和R2串联接入工作电路时，电路处于保温状态，保温功率P= U2 RR8g200=5w。(4)水吸收的热量Q=cm4r=4.2X 103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J,恒温调奶器在加 热状态下的电功率p-Y=(20Y)-1100W,500s内消耗的电能 R2442 W=P1=110W×50s=5.5X10J,恒温调奶器的加热效率)号× 100%.文10×10%=84%。6解：D由P=I可得，中药壶 在文火状态下的电流：1x-告-Y-1A（2)中药吸收的热量： Q级=c中药m△t=4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6X 105J。(3)当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由 P 二3可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态，总电阻：R总= 220D2=2200,则R,的阻值：R=R-R=2200-123.20=96.80, 220W 当S,接a时，只有R接在电路中，电路的电阻最小，由P一？可知，中药 壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率：P大==220， R196.82 500w,不计热量损失，w=Q=9.6×10J,由P-W可得，加热过程所 W=9.6X10J=1920s。7.解：(1)由p-得可知，果 用的时间：t一P急k=500W 汁的质量：m果计=p果汁V果#=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg, 果汁吸收的热量：Q吸=c果汁m果汁△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× (30℃-10℃)=2.52×104J。(2)由P=U1可知，仅榨汁时电路中的电 流：=号-0巴=03A.3由电路图可知，只闭合S时，RR 串联，同时闭合S2、S时，电路为R2的简单电路，因为串联电路中总电阻 大于任一分电阻，所以由P发可知，R、R:串联时，电路的总电阻最大， 总功率最小，处于保温状态，电路为R2的简单电路时，电路的电阻最小， 总功率最大，处于加热状态；由P-发可知，保湿时电路的总电阻，R U2=(220V)2 卫保遍 88W 50血加热时电路的电阻：k=公-器g 2202,由串联电路的电阻特点可知，电阻R1的阻值：R1=R-R2=5502 2202=3302.8.解：(1)控制开关S转到位置2时为食品保温，此时 两电阻串联，根据P=发可知，串联电路的总电阻R。一P U2= -52 《20YW=121Q,根据电阻串联的特点可知，定值电阻R的阻值R。 R串一R1=1212-24.22=96.82。(2)控制开关S转到位置1时为食 品加热，此时电路为R,的简单电路，餐台加热状态下工作5min消耗的 电能w==(220,)×5×60s=6×10J。(3)若不计热量损失，则 R=24.2n 汤吸收的热量Q吸=W=6×105J,根据Q吸=cm(t一to)可知，汤的比热容 C=- Q吸 6×105J m(1-)5kg×(50℃-20℃)=4X103J/(kg·℃)。 9解：1)由P=U1得，灯泡正常工作时的电流L=是=1点V"- 0.5A:由1-发得，灯泡的电阻R-票-03二6n,(②)灯池正常工 作1min所放出的热量Q=W=PLt=1.5W×1×60s=90J。(3)闭合 开关，灯泡和滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡正常工作时的 电流，即I=I1=0.5A,因为灯泡正常发光，所以此时滑动变阻器两端的 电压U=U-U=45V-3V-1.5V,由1-是得，滑动变阻器连人电 路的电阻R-光-8X-3n,当电压表的示数为最大值U,=3V时， 电路中电流1-UU:-4.5V3Y-0.25A,此时滑动变阻器连入电 RL 62 路的电腿R-号-A一120，所以滑动变鼠器连人电路的电阻变 化范围为3~122.10.解：(1)由P=U1得小灯泡正常发光的电流 1=长-名Y=05A.(2只闭合SS,S断开定值电阻R题路，灯 泡L正常发光，此时电源电压U=U1=6V,再闭合S,电阻R。与小灯泡 并联，U=U。=UL=6V,电流表示数变化了0.25A,即通过R。的电流 6=0,25A,电阻R的阻值R-受-。总二24a.（3)由1-景得灯 泡能电盟R=受-。=120，只团合S8品新开，定值电盟R 与灯泡L串联，此时接入电路的电阻最大，整个电路消耗的功率最小P一 U2 (6V)2 U1=R,+R280十12n-0.9W。1.解：1)当闭合S和s:,断开 S,时，电阻R3与滑动变阻器串联，由图乙可知电阻R3两端电压为2.5V 时，电流为0.5A,根据P=UI得，电阻R3正常工作时的电功率为P籁= U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。(2)当闭合S和S、断开S2时，电阻 R与滑动变阻器串联，由图乙可知，滑动变阻器接入电路阻值最大时，电 路中电流为Q,2A,电压表示数为3V,由审联电路电压特点和1-只可 -53 得，电源电压为U=U1十U滑大=0.2A×R1+3V…①，当滑动变阻器接人入 电路阻值为零时，电路中电流为0.6A,可知电源电压为U=0.6A× R1②，联立①②解得U=4.5V,即电源电压为4.5V。(3)当闭合S和 S2、断开S时，电阻R与滑动变阻器串联，根据串联电路电流特点，滑动 变阻器接入电阻最小时，电路中电流最大，由图乙知通过R,的最大电流 为Q,5A,由1一景得，电阻R此时的阻值为R-亮-后X-50,电 路中点电阻最小为R=只-春号X-9Q,可知清动变阻器接人电路 的最小阻值为R小=R总小一R?=92一52=42，由题意知，电压表量程 为0~3V,根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器接入电阻最大时，分 得的最大电压为3V,此时电阻R3分得的最小电压为1.5V,结合图乙 知此时电流表示数为0.25A,由1是得，滑动变阻器接人电路的最大阻 值为R大二产=。5A2Q,所以为保证电路安全，滑动变阻器R, 连入电路的阻值范围为4~12Ω。 随堂反馈 第十六章磁场电磁铁 16.1永磁体的磁场 第1课时认识磁体 1.D2.A3.D4.磁化5.磁体磁化6.N吸引 第2课时磁场、磁感线和地磁场 1.D2.D3.B4.B5.SSN6. 地轴 北京 16.2电流的磁场 1,B2.B3.轻敲条形S4.正5.N ±电源 16.3电磁铁 1.D2.A3.正上4.(1)N(2)等于(3)左 16.4电磁继电器与自动控制 1.C2.C3.灯灭铃响灯亮铃不响4.bc半导体 第十七章电动机与发电机 17.1关于电动机转动的猜想 1.C2.A3.(1)绝缘体(2)并条形S(3)惯性(4)不变 -54