7.2 电流的磁场（讲义）物理新教材教科版九年级上册

本初中物理讲义聚焦“电流的磁场”核心知识点，以奥斯特实验为起点揭示电流的磁效应，进而构建通电螺线管的磁场分布模型并应用安培定则判断磁极与电流方向，最后延伸至磁化现象及磁体分类，形成“现象-规律-应用”的学习支架。 资料通过“易错提醒”“特别提醒”强化物理观念，“三步法”“三类考法”培养科学思维中的模型建构与推理能力，“随学随练”“迁移创新”等分层练习设计促进科学探究。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第七章 磁与电 第2节 电流的磁场 课标要点 1. 奥斯特实验与电流的磁效应，知道通电导体周围存在磁场。 2. 通电螺线管的磁场分布特点。 3. 安培定则（右手螺旋定则）的理解与简单应用。 4.知道磁场的产生以及磁化。 学习重难点 重点：用右手螺旋定则判断磁极和电流方向。 难点：建立通电螺线管磁感线空间立体模型，想象螺线管内部、外部磁场方向。 知识点 奥斯特实验（重点） 1. 实验现象：通电直导线下方的小磁针发生偏转；断开电流，小磁针回到原来指向；改变电流方向，小磁针偏转方向也发生改变。 2. 实验结论： ①通电导体周围存在磁场； ②磁场方向与电流方向有关。 3. 电流的磁效应：通电导体周围产生磁场的现象；由丹麦物理学家奥斯特首先发现，该实验第一次揭示电与磁之间存在联系。 易错提醒 1. 实验导线要与小磁针平行放置，若垂直放置，小磁针不会发生明显偏转。 2. 磁场是电流产生的，断电后磁场立即消失。 随学随练 1．某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　） A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场 B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 知识点 通电螺线管的磁场（难点） 1. 磁场分布特点： ①外部磁场和条形磁体的磁场相似，两端磁性最强（磁极），中间磁性最弱； ②通电螺线管的磁极与电流方向有关，电流方向改变，N、S 极对调。 2. 安培定则（右手螺旋定则）： 用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流方向一致，大拇指所指的那端就是通电螺线管N极。 特别提醒 安培定则使用右手，不要误用左手； 四指要顺着螺线管上导线的环绕电流方向，不是简单顺着电源电流方向。 随学随练 1．如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。 2．小李将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针北极指向如图所示。电源的右侧是___________极。 知识点 磁化 1. 磁化定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 2. 磁化本质：在外磁场作用下，物体内部大量微型原子磁体由杂乱无章变为大致同向排列，物体对外显现磁性。 3. 磁体分类 硬磁材料：被磁化后磁性能够长期保存，可制作永磁体，如钢。 软磁材料：被磁化后，外磁场撤去，磁性几乎立即消失，如软铁，常用于电磁铁铁芯。 4. 磁化的方法： ①接触磁化：让无磁性铁磁物体靠近或者直接接触磁体； ②摩擦磁化：用磁体沿同一方向摩擦铁磁材料； ③电流磁化：利用通电螺线管的磁场磁化物体（工业常用）。 消磁（去磁）方法： ①敲击摔打：猛烈敲击、摔打磁体，打乱内部磁分子排列； ②高温加热：对磁体高温灼烧，破坏磁体内部有序排列。 随学随练 1．用条形磁铁吸起大头针时，大头针被磁化。如图所示，被磁化后的两枚大头针的下端是______（填“N”或“S”）极。 题型 安培定则的应用 1. 三步法使用安培定则 ①伸出右手； ②四指弯曲方向严格匹配螺线管导线中的环绕电流方向； ③大拇指指向即为螺线管 N 极。 2. 三类考法： ①已知电流方向，判断螺线管 N、S 极； ②已知螺线管磁极，反推电流方向、电源正负极； ③已知磁极与电源，补画螺线管导线绕线。 💡易错警示：禁止用左手；四指要跟着螺线管环绕走向，不是简单顺着导线从正极流向负极。 活学活用 1．在图中，开关闭合后，小磁针静止时右端为N极。请画出A点磁感线方向并在括号里标明电源“”极或“”极。 2．如图所示，根据电源的正负极性、小磁针静止时N极的指向，在图中画出通电螺线管的绕线方向并标出螺线管极性和磁感线的方向。 基础通关 1．世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．沈括 C．奥斯特 D．法拉第 2．如图所示，可自由转动的小磁针处于静止状态，导线平行小磁针放置在其正上方。闭合开关，观察到小磁针偏转了；断开开关，观察到小磁针回到实验前状态。由此实验可得出的结论是（　　） A．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定 B．通电导线周围存在磁场，即电流产生磁场 C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场 D．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关 3．北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”针锋能指南是摩擦使针（　　） A．被磁化 B．带电 C．内能增加 D．质量减小 4．某科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．通电螺线管的右侧是S极 B．水果电池N端为正极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 5．在如图所示的各通电螺线管中，表述正确的是（   ） A． B． C． D． 6．如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂，给螺线管通电，下列说法正确的是（     ） A．通电螺线管B端为S极 B．螺线管左边的小磁针会顺时针转动 C．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似 D．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 7．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。 8．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。 9．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。 10．某同学用如图所示实验装置探究“通电螺线管外部磁场分布”。 (1)在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管通电后，发现只有少量铁屑发生移动；若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列，接下来应进行的操作是___________； (2)根据铁屑的排布可得出结论：通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似； (3)为判断通电螺线管外部的磁场方向，把小磁针放在螺线管周围的某一位置，观察小磁针静止时___________极所指表示该点的磁场方向； (4)将电池的正负极对调是为了研究磁场的方向和___________方向是否有关。物理学上通常用___________定则来判断通电螺线管的极性。 11．请在图中标出通电螺线管的S极。 12．静止的小磁针指向如图所示，请在括号中标出通电螺线管及电源的极性。 13．画出如图所示通电螺线管周围的磁感线方向。 素养提升 1．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向右 C．右侧小磁针N极指向左 D．两小磁针N极指向相同 2．如图为两磁体磁感线的分布情况，下列判断正确的是（     ） A．A、B两磁极相互吸引 B．A磁极为N极 C．c为电源的正极 D．e点的电流方向为向上 3．如图所示，图中有条形磁铁和通电螺线管，根据所示的电流方向和磁感线的形状判断，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　） A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N 4．1820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。 5．我国磁悬浮技术世界领先，图1为常导磁吸悬挂式列车，利用电磁铁与轨道间的吸引力实现悬浮，原理如图2，图2中通电螺线管的下端为______极（选填“N”、“S”）；根据______定则，判定图2中a为______极（选填“正”、“负”）。 迁移创新 1．通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针左侧是______极（选填“N”或“S”）。把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘杆MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时，A、B两线圈之间的距离将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 2．如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是________；地球周围也有磁场，地磁南极大致在地理的________极方向，根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图中符合他假说的模型是________。 A．    B．  C． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 磁与电 第2节 电流的磁场 课标要点 1. 奥斯特实验与电流的磁效应，知道通电导体周围存在磁场。 2. 通电螺线管的磁场分布特点。 3. 安培定则（右手螺旋定则）的理解与简单应用。 4.知道磁场的产生以及磁化。 学习重难点 重点：用右手螺旋定则判断磁极和电流方向。 难点：建立通电螺线管磁感线空间立体模型，想象螺线管内部、外部磁场方向。 知识点 奥斯特实验（重点） 1. 实验现象：通电直导线下方的小磁针发生偏转；断开电流，小磁针回到原来指向；改变电流方向，小磁针偏转方向也发生改变。 2. 实验结论： ①通电导体周围存在磁场； ②磁场方向与电流方向有关。 3. 电流的磁效应：通电导体周围产生磁场的现象；由丹麦物理学家奥斯特首先发现，该实验第一次揭示电与磁之间存在联系。 易错提醒 1. 实验导线要与小磁针平行放置，若垂直放置，小磁针不会发生明显偏转。 2. 磁场是电流产生的，断电后磁场立即消失。 随学随练 1．某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　） A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场 B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关 【答案】D 【详解】AB．当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意； CD．乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 知识点 通电螺线管的磁场（难点） 1. 磁场分布特点： ①外部磁场和条形磁体的磁场相似，两端磁性最强（磁极），中间磁性最弱； ②通电螺线管的磁极与电流方向有关，电流方向改变，N、S 极对调。 2. 安培定则（右手螺旋定则）： 用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流方向一致，大拇指所指的那端就是通电螺线管N极。 特别提醒 安培定则使用右手，不要误用左手； 四指要顺着螺线管上导线的环绕电流方向，不是简单顺着电源电流方向。 随学随练 1．如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。 【答案】 【详解】如图甲可知，小磁针的右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出。 如图乙可知，小磁针的下端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的上端为N极、下端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管下端流入，上端流出。 如图丙可知，小磁针的右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极、左端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管右端流入，左端流出。 2．小李将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针北极指向如图所示。电源的右侧是___________极。 【答案】负 【详解】小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，且磁体外部的磁场总是从N极出发，回到S极。根据图中小磁针N极的指向，可判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极。根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲方向为电流方向，可得出电流从螺线管左端流入，右端流出，所以，电源的右侧是负极。 知识点 磁化 1. 磁化定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 2. 磁化本质：在外磁场作用下，物体内部大量微型原子磁体由杂乱无章变为大致同向排列，物体对外显现磁性。 3. 磁体分类 硬磁材料：被磁化后磁性能够长期保存，可制作永磁体，如钢。 软磁材料：被磁化后，外磁场撤去，磁性几乎立即消失，如软铁，常用于电磁铁铁芯。 4. 磁化的方法： ①接触磁化：让无磁性铁磁物体靠近或者直接接触磁体； ②摩擦磁化：用磁体沿同一方向摩擦铁磁材料； ③电流磁化：利用通电螺线管的磁场磁化物体（工业常用）。 消磁（去磁）方法： ①敲击摔打：猛烈敲击、摔打磁体，打乱内部磁分子排列； ②高温加热：对磁体高温灼烧，破坏磁体内部有序排列。 随学随练 1．用条形磁铁吸起大头针时，大头针被磁化。如图所示，被磁化后的两枚大头针的下端是______（填“N”或“S”）极。 【答案】S 【详解】条形磁铁吸引大头针的一端是S极，因此大头针靠近磁铁的上端被磁化为异名的N极，远离磁铁的下端为同名的S极。 题型 安培定则的应用 1. 三步法使用安培定则 ①伸出右手； ②四指弯曲方向严格匹配螺线管导线中的环绕电流方向； ③大拇指指向即为螺线管 N 极。 2. 三类考法： ①已知电流方向，判断螺线管 N、S 极； ②已知螺线管磁极，反推电流方向、电源正负极； ③已知磁极与电源，补画螺线管导线绕线。 💡易错警示：禁止用左手；四指要跟着螺线管环绕走向，不是简单顺着导线从正极流向负极。 活学活用 1．在图中，开关闭合后，小磁针静止时右端为N极。请画出A点磁感线方向并在括号里标明电源“”极或“”极。 【答案】 【详解】根据小磁针的指向，通过同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，A处的磁感线方向为从螺线管右侧指向左侧；根据安培定则可知电源左侧为“+”极。 2．如图所示，根据电源的正负极性、小磁针静止时N极的指向，在图中画出通电螺线管的绕线方向并标出螺线管极性和磁感线的方向。 【答案】 【详解】根据磁场的基本规律，小磁针静止时N极的指向，就是该点磁感线的方向；图中小磁针N极朝右，说明螺线管上方的磁感线方向向右；而磁体外部的磁感线总是从N极出发、回到S极，因此可以判断螺线管的左端为N极，右端为S极。 根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管左端的N极，此时四指弯曲的方向就是螺线管中电流的环绕方向，结合已知的电源的正负极，绕线方向为从电源正极出发，绕过螺线管，回到电源负极。 基础通关 1．世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．沈括 C．奥斯特 D．法拉第 【答案】C 【详解】奥斯特在1820年通过实验，世界上第一个证实了电流周围存在磁场，故选C。 2．如图所示，可自由转动的小磁针处于静止状态，导线平行小磁针放置在其正上方。闭合开关，观察到小磁针偏转了；断开开关，观察到小磁针回到实验前状态。由此实验可得出的结论是（　　） A．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定 B．通电导线周围存在磁场，即电流产生磁场 C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场 D．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关 【答案】B 【详解】ABD．当闭合开关，观察到小磁针偏转了；断开开关，观察到小磁针回到实验前状态。表明通电导线周围存在磁场，实验并没有探究磁场方向与电流方向的关系，实验中小磁针是用来显示磁场方向的，而磁场方向与电流方向有关，故B符合题意，AD不符合题意； C．通电导线周围存在磁场，磁场的有无和小磁针的有无无关，移走小磁针，通电导线周围的磁场仍然存在，故C不符合题意。 故选B。 3．北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”针锋能指南是摩擦使针（　　） A．被磁化 B．带电 C．内能增加 D．质量减小 【答案】A 【详解】原本不带磁性的针，被磁石摩擦后获得磁性，这个过程叫磁化，磁化后的针会在地磁场作用下指向南北。带电无法使针指南，摩擦确实会让针内能增加，但这不是针能指南的原因，针的质量变化和指向性无关。 故选A。 4．某科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．通电螺线管的右侧是S极 B．水果电池N端为正极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 【答案】B 【详解】A．小磁针静止时，N极的指向为该点的磁场方向。由图可知小磁针N极向左，说明螺线管上方磁场方向向左；螺线管外部磁场方向从N极指向S极，因此螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误； B．根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管N极，四指弯曲方向为电流方向，可得电流从螺线管右端流入、左端流出。电流从电源正极流出，因此水果电池的N端为正极，故B正确； C．磁场是通电螺线管电流的磁效应，是客观存在的，小磁针只是用来显示磁场，拿走小磁针后，螺线管周围的磁场不会消失，故C错误； D．通电螺线管的磁极方向与电流方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极改变，周围磁场方向改变，因此小磁针偏转方向也会改变，故D错误。 故选B。 5．在如图所示的各通电螺线管中，表述正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故A错误； B．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故B错误； C．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向上，根据安培定则，通电螺线管右端为S极，故C错误； D．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故D正确。 故选D。 6．如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂，给螺线管通电，下列说法正确的是（     ） A．通电螺线管B端为S极 B．螺线管左边的小磁针会顺时针转动 C．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似 D．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 【答案】D 【详解】A．由图可知电流从螺线管右端流入，左端流出，观察线圈绕向可知螺线管正面电流方向向下。根据安培定则可得端为极，端为极，故A错误； B．端为极，根据磁极间相互作用规律，小磁针会逆时针转动，故B错误； C．通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似，故C错误； D．螺线管通电后相当于条形磁体，地磁场方向大致为南北方向。螺线管沿东西方向悬挂，通电后会受到地磁场的作用而转动，故D正确。 故选D。 7．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。 8．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螺线管右端流入，左端流出。所以，电源的右端是负极。 9．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。 10．某同学用如图所示实验装置探究“通电螺线管外部磁场分布”。 (1)在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管通电后，发现只有少量铁屑发生移动；若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列，接下来应进行的操作是___________； (2)根据铁屑的排布可得出结论：通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似； (3)为判断通电螺线管外部的磁场方向，把小磁针放在螺线管周围的某一位置，观察小磁针静止时___________极所指表示该点的磁场方向； (4)将电池的正负极对调是为了研究磁场的方向和___________方向是否有关。物理学上通常用___________定则来判断通电螺线管的极性。 【答案】(1)轻敲纸板 (2)条形 (3)N (4) 电流 安培 【详解】（1）给螺线管接上电源通电后，铁屑会被磁化，但是由于其与纸板之间摩擦力太大，故只有少量铁屑发生移动；为了减小铁屑与纸板之间的摩擦力，接下来应进行的操作是轻轻敲动纸板，使铁屑在磁场力作用下有规律的排列起来。 （2）通电螺线管外部铁屑的分布情况和条形磁铁外部铁屑的分布情况相似，可得出结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （3）探究通电螺线管外部磁场的方向时，可以将小磁针放在通电螺线管外部，观察小磁针静止时N极所指的方向，表示该点处磁场的方向。 （4）电池的正负极对调后，通电螺线管中的电流方向发生了改变，通过小磁针的指向来判断电流方向改变后，通电螺线管外部的磁场方向是否改变，故对调电源正负极是为了研究磁场方向和电流方向是否有关。 物理学中可以用安培定则来判断通电螺线管的极性，安培定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指那端就是螺线管的N极。 11．请在图中标出通电螺线管的S极。 【答案】 【详解】由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。 12．静止的小磁针指向如图所示，请在括号中标出通电螺线管及电源的极性。 【答案】 【详解】由图可知，小磁针的左端是N极，右端为S极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是S极，右端是N极； 根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的右端流入，即电源的右端为正极，据此作图。 13．画出如图所示通电螺线管周围的磁感线方向。 【答案】 【详解】根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，让四指指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。由此判断出螺线管的左端（A端）为N极，右端（B端）为S极；在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极；因此，螺线管周围的磁感线方向是从A端指向B端。 素养提升 1．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向右 C．右侧小磁针N极指向左 D．两小磁针N极指向相同 【答案】D 【详解】A．由图可知电源左端为正极，电流从螺线管左端流入，结合线圈绕向可知螺线管正面电流方向向下，由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向螺线管的N极可知螺线管右端为N极，左端为S极，故A错误； B．螺线管右端为N极，左端为S极，在磁体外部磁感线从N极指向S极，则A点磁场方向向左，故B错误； C．螺线管右端为N极，其右侧磁场方向向右，小磁针静止时N极指向磁场方向，即右侧小磁针N极指向右，故C错误； D．螺线管左端为S极，其左侧磁场方向向右，小磁针静止时N极指向右，与右侧小磁针N极指向相同，故D正确。 故选D。 2．如图为两磁体磁感线的分布情况，下列判断正确的是（     ） A．A、B两磁极相互吸引 B．A磁极为N极 C．c为电源的正极 D．e点的电流方向为向上 【答案】C 【详解】A．由图可知，A、B间磁感线互不相连且向外弯曲，说明两磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，故A错误； B．在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，图中磁感线箭头指向A和B，说明A、B均为S极，故B错误； C．螺线管B端为S极，则其右端为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端，四指环绕的方向为电流方向，因此电流从螺线管左端流入，右端流出，故c为电源正极，故C正确； D．电流从螺线管右端流出，经e点流向d点，e点电流方向向下，故D错误。 故选C。 3．如图所示，图中有条形磁铁和通电螺线管，根据所示的电流方向和磁感线的形状判断，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　） A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N 【答案】D 【详解】由图可知，根据右手螺旋法则，电磁铁磁极乙是S丙是N，由图磁感线可知，磁极甲、乙相互吸引，为异名磁极，故甲是N，丙、丁相互排斥，为同名磁极，故丁为N。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D 4．1820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。 5．我国磁悬浮技术世界领先，图1为常导磁吸悬挂式列车，利用电磁铁与轨道间的吸引力实现悬浮，原理如图2，图2中通电螺线管的下端为______极（选填“N”、“S”）；根据______定则，判定图2中a为______极（选填“正”、“负”）。 【答案】 S 安培 正 【详解】图2中磁铁的上端为N极，因异名磁极互相吸引，则通电螺线管的下端为S极。 图2中，因为通电螺线管的上端为N极，由安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向通电螺线管N极方向，则四指所指方向为通电螺线管线圈中的电流方向，据此可知，图2中通电螺线管线圈中的电流从通电螺线管的下端流入，上端流出，因此可判定图2中a为正极。 迁移创新 1．通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针左侧是______极（选填“N”或“S”）。把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘杆MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时，A、B两线圈之间的距离将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 S 变小 【详解】[1]根据安培定则可知，四指顺着电流方向，大拇指所指的方向为N极，图乙中，通电线圈的右侧是N极，由磁极间的作用规律可知，小磁针左侧是S极。 [2]由图丙知，用右手握住线圈A、B，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极，所以线圈A的右端为N极、左端为S极，线圈B的右端为N极、左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互吸引，则它们之间的距离将变小。 2．如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是________；地球周围也有磁场，地磁南极大致在地理的________极方向，根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图中符合他假说的模型是________。 A．    B．  C． 【答案】 异名磁极相互吸引 北 B 【详解】[1]磁吸式数据线的线体和磁性充电头能吸附对接，其原理是异名磁极相互吸引。因为磁性充电头和线体上分别带有不同的磁极，异名磁极间存在相互吸引的作用力。 [2]地球周围存在地磁场，地磁南极在地理的北极附近，地磁两极与地理两极方向大致相反。 [3]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，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。地球周围的地磁场的磁感线是从地理南极附近出发到地理北极附近，若地磁场是由绕地球的环形电流引起的，根据安培定则可知，电流方向应该是顺时针（北极上空俯视地球），故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $