資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2講 電生磁
一、知識速覽：
1.知道奧斯特實驗，通過實驗了解通電導線周圍存在磁場。
2.通過實驗認識通電螺線管周圍存在磁場，知道通電螺線管周圍的磁感線分布。
3.能夠運用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁極和電流方向。
4.通過實驗掌握影響電磁鐵磁性強弱的因素。
知識點1、直線電流的磁場
奧斯特實驗
探究目的 探究通電導絞周圍是否存在磁場
探究方法 將一根直導線延南北方向平行（避免地磁場的干擾）放在靜止小磁針的上方，觀察通電前后小磁針的偏轉情況。
進行實驗 通電 斷電 改變電流方向
實驗現象 小磁針發生偏轉 小磁針不發生偏轉 小磁針反向偏轉
實驗分析 磁針發生偏轉，說明小磁針受到磁場力的作用，即通電導線周圍有磁場。 小磁針不發生偏轉，說明小磁針沒有受到磁 場力的作用，導線中沒有電流，沒有產生磁場 小磁針的轉動方向改變時,小磁針的轉動方向改變，說明磁場方向也改變
實驗結論 (1)通電導線周圍存在磁場；(2)通電導線周圍磁場的方向與電流方向有關，電流方向改變，磁場方向也隨之改變。
2.直線電流周圍的磁場分布規律
活動名稱 研究通電直導線周圍的磁場分布規律
活動設計思想 運用轉換法,將磁場的分布規律轉換為鐵屑的排列情況
活動過程 如右圖所示，在通電直導線周圍撒上鐵屑，觀察鐵屑的排列情況。
活動現象 鐵屑在直導線周圍呈同心圓狀排列，且越熱近導線,鐵屑排列越密。
活動結論 通電直導線周圍的磁場在與直導線垂直的平面上,是以直導線上某點為圓心的同心圓,且越靠近導線,磁場越強
通電直導線上每一點都存在磁場，單點磁場呈平面分布,整根導線的磁場呈立體分布，磁場方向如圖所示。
（2022秋 海淀區期末）如圖所示是探究“通電直導線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，置于水平桌面上靜止的小磁針上方有一根與之平行的直導線。當直導線中通過如圖所示的電流時，小磁針發生偏轉。下列說法正確的是（　　）
A．首次通過本實驗發現電、磁間有聯系的科學家是焦耳
B．小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場
C．只改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向與如圖所示相同
D．只改變直導線中的電流大小，小磁針偏轉方向與如圖所示相反
【考點】電流的磁效應．21世紀教育網
【專題】磁現象、電生磁；理解能力．
【思路點撥】奧斯特實驗通過小磁針偏轉說明了通電導體周圍存在磁場；磁場的方向與電流的方向有關。
【嘗試解答】：A、首次通過本實驗揭開電與磁關系的科學家是奧斯特，故A錯誤；
B、小磁針偏轉，能說明通電導線周圍存在磁場，故小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場，故B正確；
C、磁場方向與電流方向有關，改變直導線中電流方向，小磁針N極的指向改變，故C錯誤。
D、磁場方向與電流方向有關，與電流的大小無關，改變直導線中電流的大小，小磁針N極的指向不會改變，故D錯誤。21世紀教育網版權所有
故選：B。
答案：B
知識點2、通電螺線管的磁場
研究通電螺線管的磁場
實驗名稱 觀察通電螺線管是否具有磁性 研究通電螺線管周圍的磁場分布規律
實驗過程 將通電螺線管靠近大頭針，觀察通電螺線管是否能吸引大頭針;然后在螺線管中插入一根鐵棒，再觀察其吸引大頭針的情況 在穿過螺線管的有機玻璃板上均勻地撒上鐵屑，通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況;改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極是否發生變化
實驗現象 通電螺線管能夠吸引大頭針，且插入鐵棒后能吸引更多的大頭針 鐵屑的分布情況類似于條形磁鐵;電流方向改變后，小磁針的指向正好相反
現象分析 通電螺線管能夠吸引大頭針，說明通電螺線管具有磁性;插入鐵棒后，吸引大頭針數量増多,說明通電螺線管磁性增強了 （1）由小磁針N極的指向可知，通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線管的右端出發回到左端的，內部磁感線是從通電螺線管的左端到右端的，說明通電螺線管與條形磁鐵相似,有兩個磁極，且兩個磁極在通電螺線管的兩端。(2)改變電流方向后小磁針N極的指向改變，說明磁場方向改變，即通電螺線管兩端的極性改變了。由此可知，通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。(3)從鐵屑的分布情況可以看出，通電螺線管外部磁懸如勺分布情況與條形磁鐵外部磁礙的分布怙況相似
實驗結論 通電螺線管具有磁性，插入鐵棒后鐵棒被磁化能使其磁性更強 通電螺線管周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似，且它的極性(磁性)與電流方向有關
右手螺旋定則(又稱安培定則)
內容 用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。大拇指所指的方向也是通電蝶線管內部磁場的方向
判斷方法 (1)標出螺線管中電流的環繞方向；(2)用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中電流的方向-致；(3)大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N 明卜繹［T極，如圖所示
應用 (1)根據通電螺線管中電流的方向，可判斷通電螺線管兩端的極性；(2)根據通電螺線管兩端的極性，可判斷通電螺線管中電流的方向；(3)根據通電螺線管的N、S極以及電源的正、負極，可畫出通電螺線管的繞線方式
(1)決定通電螺線管磁極的根本因素是通電螺線管上電流的環繞方向，而不是通電螺線管上導線的繞法或電源正、負極的接法。當兩個螺線管上電流的環繞方向一致時，對應兩端的磁極極性就相同。21cnjy.com
(2)四根手指的指向必須是通電螺線管上電流的環繞方向。
(3)N極和S極在通電螺線管的兩端。
3.探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
(1)電磁鐵:帶有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。
(2)電磁鐵的特點:通電時有磁性，斷電時沒有磁性。
(3)探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
實驗過程 實驗現象 現象分析
按圖將繞有20匝線圏的電磁鐵接入電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片改變通過電磁鐵的電流，對比觀察滑片在不同位置時電磁鐵吸引大頭針的個數 通過電磁鐵的電流越大，它吸引大頭針的數目越多 電磁鐵吸引大頭針的數目越多，說明電磁鐵的磁性越強，故通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強
按圖將繞有20匝和50匝線圈的電磁鐵串聯接入電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到適當位置,對比觀察它們吸引大頭針的個數 通過電磁鐵的電流相同時，繞有50匝線圏的電磁鐵吸引大頭針的數目較多 通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圏匝數越多磁性越強
實驗結論:影響電磁鐵磁性強弱的因素有電流大小和線圈匝數。電磁鐵的線圈匝數一定時，線圈中通過的電流越大，電磁鐵的磁性越強;線圈中通過的電流大小一定時，外形相同的線圈，線圈的匝數越多，電磁鐵的磁性越強。www.21-cn-jy.com
4.電磁鐵的優點
(1)電磁鐵磁性的有無可由電流的通斷來控制；
(2)電磁鐵的磁性強弱可以通過改變電流大小、線圈匝數來控制：電流越大，磁性越強;線圈匝數越多，磁性越強。21*cnjy*com
(3)電磁鐵的磁場方向可通過改變電流的方向來控制：電流方向改變,磁場方向改變。
通電螺線管和電磁鐵的辨析
名稱 通電螺線管 電磁鐵
構造 導線纏繞的螺線管、電源 螺線管、鐵芯、電源
有無鐵芯 無 有
磁性強弱 較弱 較強
磁場方向 在磁體外部,總是從磁體的N極出發，回到S極
（2022 寧波模擬）想利用細鐵屑和小磁針來顯示通電螺線管外部的磁場，下列方法錯誤的是（　　）
A．用細鐵屑的疏密來顯示磁場的強弱
B．用小磁針的偏轉來顯示磁場的存在
C．用細鐵屑的分布來顯示磁場的分布
D．用小磁針S極的指向來顯示磁場的方向
【思路點撥】所謂“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象；將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。www-2-1-cnjy-com
【嘗試解答】：AC、在研究磁場時，通過在磁體周圍撒鐵屑看鐵屑分布來反映磁場的分布，鐵屑越密集的地方，磁場越強，所以細鐵屑的疏密能顯示磁場的強弱，故AC正確；
BD、磁場不能直接觀察，通過觀察小磁針來判斷磁場的有無和方向，小磁針在磁場中靜止時，N極的指向為磁場的方向，故B正確，D錯誤。【出處：21教育名師】
故選：D。
【答案】D
易錯點1、誤認為通電螺線管的磁感線都是從北極出發回到南極
關于磁場和磁感線下列說法正確的是（　　）
A．磁場和磁感線都是人們假想的曲線
B．磁體周圍的磁感線都是從北極出來，回到南極的
C．小磁針南極在某處受磁場力的方向，跟該處磁感線方向相同
D．地磁場的外部磁感線是從地理的北極出發，回到地理的南極
【思路點撥】（1）根據理想模型方法的思路進行分析，即為了人們可以形象直觀的認識磁場，科學家通過想象引入了磁感線；21·cn·jy·com
（2）在磁體外部，磁感線從N極出發，回到S極；
（3）小磁針靜止時，南極在某處受磁場力的方向，跟該處磁感線方向相同；
（4）地磁場的北極在地理南極附近，地磁場南極在地理北極附近。
【嘗試解答】：A、磁感線是科學家為了研究起來形象、直觀，是通過想象而描繪出來的，所以不是真實存在的，故A錯誤；【版權所有：21教育】
B、磁體外部的磁感線是從N極出發，回到S極的，磁體內部的磁感線是從S極出發，回到磁體N極的，故B正確；21教育名師原創作品
C、小磁針靜止時，北極在某處受磁場力的方向，跟該處磁感線方向相同，故C錯誤；
D、地磁場的北極在地理南極附近，地磁場南極在地理北極附近，故D錯誤。
故選：B。
【答案】B
易錯點2、對通電螺線管內、外磁場的方向分辨不清
如圖所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內、外的三點，下列說法不正確的（　　）
A．通電螺線管在c處產生的磁場向右
B．通電螺線管在a處產生的磁場向右
C．通電螺線管內部的磁場可認為勻強磁場
D．a、b、c三點中a點的磁場最強
【思路點撥】根據安培定則即可判斷出通電螺線管產生的磁場的方向．通電螺線管內部的磁場的特點是內部的磁場最強．
【嘗試解答】：A、B、根據安培定則右手握住螺線管，四指表示電流的方向，則通電螺線管產生的磁場的方向向右，所以通電螺線管在a處產生的磁場向右，通電螺線管在c處產生的磁場向左。故A錯誤，B正確；2·1·c·n·j·y
C、通電螺線管內部的磁場可認為勻強磁場。故C正確；
D、通電螺線管內部的磁場的特點是內部的磁場最強，所以a、b、c三點中a點的磁場最強。故D正確；
故選：BCD。
【答案】A
1．（2022 蘇州模擬）關于磁場，下列說法中錯誤的是（　　）
A．中國是世界上最早開始研究磁現象的國家
B．奧斯特實驗說明通電導體周圍存在著磁場
C．處在磁場中某點的小磁針靜止時南極的指向就是該點磁場的方向
D．磁體外部的磁感線都是從磁體北極出發，回到磁體的南極
【解答】解：A、宋代沈括是世界上是最早記述磁偏角，中國是世界上研究磁現象最早的國家，故A正確；
B、奧斯特實驗說明通電導體周圍存在磁場，故B正確；
C、處在磁場中某點的小磁針靜止時N極（北極）所指的方向為該點磁場的方向，故C錯誤；
D、在磁體外部，磁感線都是從磁體北極出發，回到磁體的南極，故D正確。
故選：C。
2．（2022春 杭州月考）如圖給直導線通電后小磁針發生偏轉，下列說法正確的是（　　）
A．小磁針的b端為N極
B．d處磁場強度強于c處
C．直導線的磁場形狀為三個同心圓
D．移去小磁針后，直導線周圍磁場消失
【解答】解：A、小磁針在通電導線周圍的磁場中靜止時，b端（N極）所指方向與磁場方向一致，故A正確；
B、由通電直導線周圍磁感線的分布圖可知，離導線越近，磁感線越密，磁場越強，所以d處磁場強度弱于c處，故B錯誤；【來源：21·世紀·教育·網】
C、磁體周圍有無數磁感線，所以直導線的磁場形狀為不是三個同心圓，故C錯誤；
D、小磁針可以顯示磁場的存在，移去小磁針后，直導線周圍磁場不會消失，故D錯誤。
故選：A。
3．（2022 大連模擬）如圖所示，閉合開關S，A、B、C、D四個小磁針靜止時指向正確的是（　　）
A．小磁針A B．小磁針B C．小磁針C D．小磁針D
【解答】解：由安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向通電螺線管的左端為N極，右端為S極，由同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引知，小磁針A的左端應為N極，右端為S極，小磁針B的左端應為S極，右端為N極，小磁針C左端應為S極，右端為N極，小磁針D左端應為N極，右端為S極，故ABD錯誤；C正確。2-1-c-n-j-y
故選：C。
4．在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態下的兩個實驗現象如圖所示，其中小磁針（黑色一端為N極）靜止時的指向情況如圖甲所示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。選項圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現象的是（　　）
A．B．C．D．
【解答】解：根據異名磁極相互吸引可知，甲螺線管的左端為S極，右端為N極；通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似；在通電螺線管的外部，磁感線是從N極出來回到S極的，在螺線管的內部，磁感線是從S極到N極，磁感線是一條封閉的曲線，故C正確。
故選：C。
5．（2022 贛榆區二模）如圖甲所示是“磁浮地球儀”，在地球儀中裝入條形磁鐵，通電后，底座中的電磁鐵就可將其“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示，下列判斷正確的是（　　）
A．電磁鐵的上端為N極
B．“磁浮地球儀”的工作原理是異名磁極相互吸引
C．電源的左端為正極
D．滑片P向左移動可增加地球儀“漂浮”的高度
【解答】解：
AB．在地球儀中裝入條形磁鐵，通電后，底座中的電磁鐵就可將其“漂浮”在空中，利用的是同名磁極相互排斥的原理；根據圖示可知，地球儀的下端為S極，則電磁鐵的上端也為S極，故AB錯誤；【來源：21cnj*y.co*m】
C．電磁鐵的下端為N極，根據安培定則可知，電流從電磁鐵的上端流入、下端流出，所以電源的左端為正極，則C正確；
D．滑片P向左移動，滑動變阻器的電阻變大，電流變小，電磁鐵的磁性減弱，地球儀“漂浮”的高度減小，故D錯誤。21教育網
故選：C。
6．（2022秋 岱岳區校級期末）小麗通過實驗找到了“通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系”，她對圖所示的螺線管中電流方向和通電螺線管的極性作出下列判斷，其中正確的是（　　）21*cnjy*com
①通電螺線管右端是N極
②通電螺線管外部的磁場與蹄形磁鐵的磁場相似
③通電螺線管左端是N極
④若改變螺線管中的電流方向，通電螺線管的極性對調
A．①②③ B．①②④ C．③④ D．①②③④
【解答】解：①③電流從螺線管的左端流入右端流出，結合線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管的左端為N極，右端為S極，如下圖，故①錯誤、③正確；
②螺線管通電后，通電螺線管周圍產生磁場，通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵周圍的磁場一樣，而不是和蹄形磁體的磁場相似，故②錯誤。
④由安培定則可知，螺線管的極性與電流方向和繞線方向有關。因此若改變螺線管中的電流方向，通電螺線管的極性對調，故④正確。
故選：C。
7．（2022秋 成華區期末）如圖所示的奧斯特實驗說明了電流周圍存在　　，地球本身就是一個磁體，桌面上的小磁針水平靜止時N極指向地理　　極（選填“南”或“北”）附近。
【解答】解：奧斯特實驗證明，通電直導線周圍存在磁場；
地球本身就是一個磁體，小磁針受到該磁體的作用（同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引）靜止時北極指向地理北極附近。
故答案為：磁場；北。
8．（2021 鎮平縣模擬）小明在課下通過查閱資料知道，通電線圈相當于一匝的通電螺線管，其兩側的磁極與線圈中電流方向的關系也符合安培定則。他做了如圖所示的實驗，把一個條形磁體放在水平桌面上，其上放置一玻璃制成的光滑圓柱，在圓柱上套一鋁制圓環。當圓環中通入電流時，發現圓環可以懸浮在空中，圓環中通入了俯視 　 　（選填“順”或“逆”）時針方向的電流；圓環中通入電流前后，桌面受到的壓力 　 　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【解答】解：圓環可以懸浮在空中，這表明通電圓環受到條形磁鐵對它向上的排斥力，當圓環通入電流時，發現由于條形磁體的上端為N極，根據同名磁極相互排斥可知，通電圓環的下端為N極，俯視時，根據安培定則可知，電流的方向是順時針；
把條形磁鐵、玻璃圓柱和圓環看成一個整體，圓環和條形磁鐵間的作用力為內部作用力，圓環中通入電流前后，整體對桌面的壓力大小不變。
故答案為：順；不變。
9.在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中，善于思考的小明同學用自己的方法總結出了通電螺線管的極性與電流方向之間的關系，如圖所示：如果電流沿著我右手臂彎曲所指的方向，那么我的前方即為通電螺線管的 　 　極。實驗結論是通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，請寫出一條增強通電螺線管磁性的方法：　 　。
【解答】解：（1）根據安培定則，用右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與電流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極，即它的前方為N極；
（2）我們可以增大通電螺線管中的電流，或增加通電螺線管的線圈匝數，來增大通電螺線管的磁性。
故答案為：N；增大通電螺線管中的電流。
10．小紅利用電磁鐵設計了一種實驗室防盜報警器（如圖），小磁鐵C固定在銜鐵上（銜鐵與彈簧片相連）。在實驗室房門處安裝開關S1，電鈴安在傳達室。當實驗室房門被推開時，開關S1閉合，電鈴報警。則螺線管右側為 　 　極（選填“N”或“S”），且A端是電源的 　 　極（選填“正”或“負”）。
【解答】解：如圖左側為控制電路，當開關閉合時，電磁鐵獲得磁性，根據同名磁極相互排斥可知，電磁鐵的右端為N極，因為彈簧片左側也是N極，同名磁極相互排斥，故兩觸點接通，使右側工作電路開始工作，電鈴報警；根據安培定則可知，電流從電磁鐵的左端流入，右端流出，所以A為電源的正極。
故答案為：N；正。
11．電磁鐵通電后，小磁針N極轉至圖所示位置，此時鐵塊在水平方向上受到電磁鐵施加的磁力和桌面施加的摩擦力處于靜止狀態。
（1）電磁鐵甲端應為　 　（選填“N極”或“S極”）
（2）電磁鐵斷電后；電磁鐵和鐵塊上的磁性均消失。此時，若再給電磁鐵通以與相反方向的電流，則此時電磁鐵甲端應為　 　（選填“N極”或“S極”）
（3）以點表示鐵塊，在方框內畫出改變電流方向后電磁鐵對鐵塊施加的力F磁。
【解答】解：（1）根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可以判斷電磁鐵的甲端是S極，乙端是N極，如圖1所示；
（2）電磁鐵斷電后；電磁鐵和鐵塊上的磁性均消失。此時，若再給電磁鐵通以與相反方向的電流，電磁鐵的極性相反，則此時電磁鐵甲端應為S極；
（3）電磁鐵具有磁性，對鐵塊有水平向右的吸引力，如圖所示：
。
故答案為：（1）N極；（2）S極；（3）如圖。
12．（2022秋 臥龍區校級期末）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：
（1）把導線繞制成螺線管形狀，安裝在水平放置的有機玻璃板上，板面上均勻灑滿鐵屑，給螺線管通以電流，鐵屑被 　 　。
（2）輕輕敲擊玻璃板面，玻璃板上鐵屑分布如圖所示，可知通電螺線管外部的磁場分布與 　 　磁體的磁場相似。21·世紀*教育網
（3）對調螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的 　 　有關。
（4）用小磁針探究磁場方向時，發現小磁針沒有標N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：　 　。
【解答】解：（1）給螺線管通以電流，通電螺線管具有磁性，會將周圍的鐵屑磁化；
（2）輕輕敲擊玻璃板面，玻璃板上鐵屑分布如圖所示，可知通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體的磁場相似；
（3）對調螺線管所接電源正、負極，改變了螺線管的電流方向，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的方向有關；
（4）讓小磁針懸掛在空中，自由靜止時，指北方的是小磁針N極，指南方的是小磁針S極。
故答案為：（1）磁化；（2）條形；（3）方向；（4）讓小磁針懸掛在空中，自由靜止時，指北方的是小磁針N極，指南方的是小磁針S極。
13．（2022秋 南關區校級月考）（1）如圖所示的實驗現象中，比較甲、乙兩圖可看到，導線通電時，小磁針 　 　（填“偏轉”或“不偏轉”），由此表明：　 　。
（2）比較甲、丙兩圖可看到，導線中的電流方向改變，小磁針的偏轉方向 　 　（填“改變”或“不變”）。實驗表明：　 　。
【解答】解：（1）這個實驗的名稱叫奧斯特實驗；實驗中，比較圖甲、乙可知，導線通電時，小磁針偏轉，不通電時，小磁針不偏轉，由此表明：通電導線周圍存在磁場。
（2）實驗中，比較圖甲、丙可知，導線中的電流方向改變，小磁針的偏轉方向改變。由此表明：通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關。
故答案為：（1）偏轉；通電導線周圍存在磁場；
（2）改變；通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第2講 電生磁
一、知識速覽：
1.知道奧斯特實驗，通過實驗了解通電導線周圍存在磁場。
2.通過實驗認識通電螺線管周圍存在磁場，知道通電螺線管周圍的磁感線分布。
3.能夠運用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁極和電流方向。
4.通過實驗掌握影響電磁鐵磁性強弱的因素。
知識點1、直線電流的磁場
奧斯特實驗
探究目的 探究通電導絞周圍是否存在磁場
探究方法 將一根直導線延_____________（避免地磁場的干擾）放在靜止小磁針的上方，觀察通電前后小磁針的偏轉情況。
進行實驗 通電 斷電 改變電流方向
實驗現象 小磁針發生偏轉 小磁針不發生偏轉 小磁針反向偏轉
實驗分析 磁針發生偏轉，說明小磁針受到磁場力的作用，即通電導線周圍有磁場。 小磁針不發生偏轉，說明小磁針沒有受到磁 場力的作用，導線中沒有電流，沒有產生磁場 小磁針的轉動方向改變時,小磁針的轉動方向改變，說明磁場方向也改變
實驗結論 (1)通電導線周圍存在磁場；(2)通電導線周圍磁場的方向與電流方向有關，電流方向改變，磁場方向也隨之改變。
2.直線電流周圍的磁場分布規律
活動名稱 研究通電直導線周圍的磁場分布規律
活動設計思想 運用轉換法,將磁場的分布規律轉換為鐵屑的排列情況
活動過程 如右圖所示，在通電直導線周圍撒上鐵屑，觀察鐵屑的排列情況。
活動現象 鐵屑在直導線周圍呈同心圓狀排列，且越熱近導線,鐵屑排列越密。
活動結論 通電直導線周圍的磁場在與直導線垂直的平面上,是以直導線上某點為圓心的同心圓,且越靠近導線,磁場越強
通電直導線上每一點都存在磁場，單點磁場呈平面分布,整根導線的磁場呈立體分布，磁場方向如圖所示。
（2022秋 海淀區期末）如圖所示是探究“通電直導線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，置于水平桌面上靜止的小磁針上方有一根與之平行的直導線。當直導線中通過如圖所示的電流時，小磁針發生偏轉。下列說法正確的是（　　）
A．首次通過本實驗發現電、磁間有聯系的科學家是焦耳
B．小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場
C．只改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向與如圖所示相同
D．只改變直導線中的電流大小，小磁針偏轉方向與如圖所示相反
知識點2、通電螺線管的磁場
研究通電螺線管的磁場
實驗名稱 觀察通電螺線管是否具有磁性 研究通電螺線管周圍的磁場分布規律
實驗過程 將通電螺線管靠近大頭針，觀察通電螺線管是否能吸引大頭針;然后在螺線管中插入一根鐵棒，再觀察其吸引大頭針的情況 在穿過螺線管的有機玻璃板上均勻地撒上鐵屑，通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況;改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極是否發生變化
實驗現象 通電螺線管能夠吸引大頭針，且插入鐵棒后能吸引更多的大頭針 鐵屑的分布情況類似于條形磁鐵;電流方向改變后，小磁針的指向正好相反
現象分析 通電螺線管能夠吸引大頭針，說明通電螺線管具有磁性;插入鐵棒后，吸引大頭針數量増多,說明通電螺線管磁性增強了 （1）由小磁針N極的指向可知，通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線管的右端出發回到左端的，內部磁感線是從通電螺線管的左端到右端的，說明通電螺線管與條形磁鐵相似,有兩個磁極，且兩個磁極在通電螺線管的兩端。(2)改變電流方向后小磁針N極的指向改變，說明磁場方向改變，即通電螺線管兩端的極性改變了。由此可知，通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。(3)從鐵屑的分布情況可以看出，通電螺線管外部磁懸如勺分布情況與條形磁鐵外部磁礙的分布怙況相似
實驗結論 通電螺線管具有磁性，插入鐵棒后鐵棒被磁化能使其磁性更強 通電螺線管周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似，且它的極性(磁性)與電流方向有關
右手螺旋定則(又稱安培定則)
內容 用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。大拇指所指的方向也是通電蝶線管內部磁場的方向
判斷方法 (1)標出螺線管中電流的環繞方向；(2)用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中電流的方向-致；(3)大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N 明卜繹［T極，如圖所示
應用 (1)根據通電螺線管中電流的方向，可判斷通電螺線管兩端的極性；(2)根據通電螺線管兩端的極性，可判斷通電螺線管中電流的方向；(3)根據通電螺線管的N、S極以及電源的正、負極，可畫出通電螺線管的繞線方式
(1)決定通電螺線管磁極的根本因素是通電螺線管上電流的環繞方向，而不是通電螺線管上導線的繞法或電源正、負極的接法。當兩個螺線管上電流的環繞方向一致時，對應兩端的磁極極性就相同。21cnjy.com
(2)四根手指的指向必須是通電螺線管上電流的環繞方向。
(3)N極和S極在通電螺線管的兩端。
3.探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
(1)電磁鐵:帶有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。
(2)電磁鐵的特點:通電時有磁性，斷電時沒有磁性。
(3)探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
實驗過程 實驗現象 現象分析
按圖將繞有20匝線圏的電磁鐵接入電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片改變通過電磁鐵的電流，對比觀察滑片在不同位置時電磁鐵吸引大頭針的個數 通過電磁鐵的電流越大，它吸引大頭針的數目越多 電磁鐵吸引大頭針的數目越多，說明電磁鐵的磁性越強，故通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強
按圖將繞有20匝和50匝線圈的電磁鐵串聯接入電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到適當位置,對比觀察它們吸引大頭針的個數 通過電磁鐵的電流相同時，繞有50匝線圏的電磁鐵吸引大頭針的數目較多 通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圏匝數越多磁性越強
實驗結論:影響電磁鐵磁性強弱的因素有電流大小和線圈匝數。電磁鐵的線圈匝數一定時，線圈中通過的電流越大，電磁鐵的磁性越強;線圈中通過的電流大小一定時，外形相同的線圈，線圈的匝數越多，電磁鐵的磁性越強。www.21-cn-jy.com
4.電磁鐵的優點
(1)電磁鐵磁性的有無可由電流的通斷來控制；
(2)電磁鐵的磁性強弱可以通過改變電流大小、線圈匝數來控制：電流越大，磁性越強;線圈匝數越多，磁性越強。21*cnjy*com
(3)電磁鐵的磁場方向可通過改變電流的方向來控制：電流方向改變,磁場方向改變。
通電螺線管和電磁鐵的辨析
名稱 通電螺線管 電磁鐵
構造 導線纏繞的螺線管、電源 螺線管、鐵芯、電源
有無鐵芯 無 有
磁性強弱 較弱 較強
磁場方向 在磁體外部,總是從磁體的N極出發，回到S極
（2022 寧波模擬）想利用細鐵屑和小磁針來顯示通電螺線管外部的磁場，下列方法錯誤的是（　　）
A．用細鐵屑的疏密來顯示磁場的強弱
B．用小磁針的偏轉來顯示磁場的存在
C．用細鐵屑的分布來顯示磁場的分布
D．用小磁針S極的指向來顯示磁場的方向
易錯點1、誤認為通電螺線管的磁感線都是從北極出發回到南極
關于磁場和磁感線下列說法正確的是（　　）
A．磁場和磁感線都是人們假想的曲線
B．磁體周圍的磁感線都是從北極出來，回到南極的
C．小磁針南極在某處受磁場力的方向，跟該處磁感線方向相同
D．地磁場的外部磁感線是從地理的北極出發，回到地理的南極
易錯點2、對通電螺線管內、外磁場的方向分辨不清
如圖所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內、外的三點，下列說法不正確的（　　）
A．通電螺線管在c處產生的磁場向右
B．通電螺線管在a處產生的磁場向右
C．通電螺線管內部的磁場可認為勻強磁場
D．a、b、c三點中a點的磁場最強
1．（2022 蘇州模擬）關于磁場，下列說法中錯誤的是（　　）
A．中國是世界上最早開始研究磁現象的國家
B．奧斯特實驗說明通電導體周圍存在著磁場
C．處在磁場中某點的小磁針靜止時南極的指向就是該點磁場的方向
D．磁體外部的磁感線都是從磁體北極出發，回到磁體的南極
2．（2022春 杭州月考）如圖給直導線通電后小磁針發生偏轉，下列說法正確的是（　　）
A．小磁針的b端為N極
B．d處磁場強度強于c處
C．直導線的磁場形狀為三個同心圓
D．移去小磁針后，直導線周圍磁場消失
3．（2022 大連模擬）如圖所示，閉合開關S，A、B、C、D四個小磁針靜止時指向正確的是（　　）
A．小磁針A B．小磁針B C．小磁針C D．小磁針D
4．在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態下的兩個實驗現象如圖所示，其中小磁針（黑色一端為N極）靜止時的指向情況如圖甲所示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。選項圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現象的是（　　）
A．B．C．D．
5．（2022 贛榆區二模）如圖甲所示是“磁浮地球儀”，在地球儀中裝入條形磁鐵，通電后，底座中的電磁鐵就可將其“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示，下列判斷正確的是（　　）
A．電磁鐵的上端為N極
B．“磁浮地球儀”的工作原理是異名磁極相互吸引
C．電源的左端為正極
D．滑片P向左移動可增加地球儀“漂浮”的高度
6．（2022秋 岱岳區校級期末）小麗通過實驗找到了“通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系”，她對圖所示的螺線管中電流方向和通電螺線管的極性作出下列判斷，其中正確的是（　　）21*cnjy*com
①通電螺線管右端是N極
②通電螺線管外部的磁場與蹄形磁鐵的磁場相似
③通電螺線管左端是N極
④若改變螺線管中的電流方向，通電螺線管的極性對調
A．①②③ B．①②④ C．③④ D．①②③④
7．（2022秋 成華區期末）如圖所示的奧斯特實驗說明了電流周圍存在　　，地球本身就是一個磁體，桌面上的小磁針水平靜止時N極指向地理　　極（選填“南”或“北”）附近。
8．（2021 鎮平縣模擬）小明在課下通過查閱資料知道，通電線圈相當于一匝的通電螺線管，其兩側的磁極與線圈中電流方向的關系也符合安培定則。他做了如圖所示的實驗，把一個條形磁體放在水平桌面上，其上放置一玻璃制成的光滑圓柱，在圓柱上套一鋁制圓環。當圓環中通入電流時，發現圓環可以懸浮在空中，圓環中通入了俯視 　 　（選填“順”或“逆”）時針方向的電流；圓環中通入電流前后，桌面受到的壓力 　 　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
9.在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中，善于思考的小明同學用自己的方法總結出了通電螺線管的極性與電流方向之間的關系，如圖所示：如果電流沿著我右手臂彎曲所指的方向，那么我的前方即為通電螺線管的 　 　極。實驗結論是通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，請寫出一條增強通電螺線管磁性的方法：　 　。
10．小紅利用電磁鐵設計了一種實驗室防盜報警器（如圖），小磁鐵C固定在銜鐵上（銜鐵與彈簧片相連）。在實驗室房門處安裝開關S1，電鈴安在傳達室。當實驗室房門被推開時，開關S1閉合，電鈴報警。則螺線管右側為 　 　極（選填“N”或“S”），且A端是電源的 　 　極（選填“正”或“負”）。
11．電磁鐵通電后，小磁針N極轉至圖所示位置，此時鐵塊在水平方向上受到電磁鐵施加的磁力和桌面施加的摩擦力處于靜止狀態。
（1）電磁鐵甲端應為　 　（選填“N極”或“S極”）
（2）電磁鐵斷電后；電磁鐵和鐵塊上的磁性均消失。此時，若再給電磁鐵通以與相反方向的電流，則此時電磁鐵甲端應為　 　（選填“N極”或“S極”）
（3）以點表示鐵塊，在方框內畫出改變電流方向后電磁鐵對鐵塊施加的力F磁。
12．（2022秋 臥龍區校級期末）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：
（1）把導線繞制成螺線管形狀，安裝在水平放置的有機玻璃板上，板面上均勻灑滿鐵屑，給螺線管通以電流，鐵屑被 　 　。
（2）輕輕敲擊玻璃板面，玻璃板上鐵屑分布如圖所示，可知通電螺線管外部的磁場分布與 　 　磁體的磁場相似。21·世紀*教育網
（3）對調螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的 　 　有關。
（4）用小磁針探究磁場方向時，發現小磁針沒有標N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：　 　。
13．（2022秋 南關區校級月考）（1）如圖所示的實驗現象中，比較甲、乙兩圖可看到，導線通電時，小磁針 　 　（填“偏轉”或“不偏轉”），由此表明：　 　。
（2）比較甲、丙兩圖可看到，導線中的電流方向改變，小磁針的偏轉方向 　 　（填“改變”或“不變”）。實驗表明：　 　。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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