資源簡介

第2節(jié)　電流的磁效應(yīng)
　奧斯特實驗
1．奧斯特實驗(1820年)證明了通電導(dǎo)體周圍存在磁場。
2．直線電流周圍的磁場中磁感線形狀是以直導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的一系列同心圓，磁場方向在與直導(dǎo)線垂直的平面上。
3．磁場方向與電流方向有關(guān)，可用右手螺旋定則(安培定則)來判定，即用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指指向電流方向，那么彎曲的四指即為磁感線的環(huán)繞方向。
例1　1825年瑞士物理學(xué)家科拉頓將一根直導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方，然后與另一個房間的螺旋線圈組成閉合電路，如圖所示，他把一根條形磁鐵插入螺旋線圈內(nèi)，再跑到另一個房間內(nèi)觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)，進(jìn)行多次實驗他都沒有發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)?？评D、法拉第等物理學(xué)家相繼進(jìn)行了上述實驗，是為了探究__________________；在實驗中，科拉頓用到了1820年丹麥物理學(xué)家________發(fā)現(xiàn)“電流的周圍存在著磁場”的實驗裝置。
例2　(嘉興中考)如圖是奧斯特實驗的示意圖，有關(guān)分析正確的是(　　)
A．通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定
B．發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導(dǎo)線有力的作用
C．移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場
D．通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向無關(guān)
　通電螺線管的磁場
1．通電螺線管周圍的磁場中的磁感線的形狀類似于條形磁體周圍的磁場中的磁感線的形狀(閉合的曲線，外部由N極指向S極，內(nèi)部由S極指向N極)。
2．兩極的磁極隨電流方向的改變而改變。
3．磁場方向可用右手螺旋定則來判定，即右手握住螺線管，四指彎向通電螺線管的電流方向，大拇指所指的一端就是通電螺線管的N極。
4．通電螺線管插入鐵芯后就成了電磁鐵。電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)：電磁鐵的磁性有無由通斷電來控制，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱由電流大小來控制，電磁鐵的極性由電流方向來控制。
5．通電螺線管磁場強(qiáng)弱的影響因素：通過線圈的電流越大，磁性越強(qiáng)；電磁鐵線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)；插入鐵芯，磁性大大增強(qiáng)。
例3　(泰州中考)(1)如圖甲是奧斯特實驗裝置，接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)，此現(xiàn)象說明了__________________________；斷開開關(guān)，小磁針在________的作用下又恢復(fù)到原來的位置，改變直導(dǎo)線中電流方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變，說明了____________________。
(2)探究通電螺線管外部磁場分布的實驗中，在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑，通電后________(填寫操作方法)玻璃板，細(xì)鐵屑的排列如圖乙所示，由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與________周圍的磁場分布是相似的，將小磁針放在通電螺線管外部，小磁針靜止時________(填“N”或“S”)極的指向就是該點(diǎn)處磁場的方向。
　電磁鐵
1．研究通電線圈的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。
通電線圈的磁性強(qiáng)弱與單位長度上的線圈匝數(shù)、電流大小以及線圈中是否有鐵芯等因素有關(guān)。
2．電磁鐵：我們把帶有鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。
例4　(武漢中考)如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖。水位沒有達(dá)到金屬塊A時，燈____亮；水位達(dá)到金屬塊A時，由于一般的水是________，燈________亮。
　認(rèn)為磁性增強(qiáng)，彈簧長度都是增加
例5　如圖所示，給電磁鐵通電，條形磁鐵B及彈簧C在圖中的位置靜止。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向b端滑動時，關(guān)于電流表示數(shù)和彈簧C的長度變化情況的說法中正確的是(　　)
A．電流表的示數(shù)增大，彈簧的長度增加
B．電流表的示數(shù)增大，彈簧的長度減小
C．電流表的示數(shù)減小，彈簧的長度增加
D．電流表的示數(shù)減小，彈簧的長度減小
例6　2013年1月1日起施行的《機(jī)動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》中，加大了對超速的處罰力度。為自動限制超速，某中學(xué)的科技小組設(shè)計了如圖所示的裝置。電路中電源電壓為12V，電阻R0的阻值是10Ω，Rx是一個阻值隨車速增大而減小的電阻元件(裝置中其他的電阻忽略不計)。當(dāng)車速達(dá)到120km/h時，電路中的電流恰好為1A，電磁鐵剛好能夠吸下銜鐵B，使油門C的噴油量受到限制而控制車速。
(1)當(dāng)開關(guān)S閉合后，螺線管A的上端為______(填“N”或“S”)極。
(2)電路中R0的作用是______________________________________，當(dāng)車速達(dá)到120km/h時，Rx的阻值為________Ω。
　第1題圖
1．如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關(guān)S后，下列判斷正確的是(　　)
A．通電螺線管外A點(diǎn)的磁場方向向右
B．通電螺線管的左端為S極
C．小磁針一直保持靜止
D．小磁針N極向左轉(zhuǎn)動
2．如圖所示，根據(jù)小磁針的指向，對電磁鐵的南、北極和電源的正、負(fù)極判斷正確的是(　　)
A．a(chǎn)端是北極，c端是負(fù)極
B．a(chǎn)端是北極，c端是正極
C．a(chǎn)端是南極，c端是負(fù)極
D．a(chǎn)端是南極，c端是正極

　第2題圖 第3題圖
3．小亮利用課余時間制作了一個磁浮玩具如圖，電磁鐵將玩偶穩(wěn)定地“漂浮”起來，則下列判斷正確的是(　　)
A．通電螺線管的上端為S極
B．電路中的a點(diǎn)必須連接電源的負(fù)極
C．磁鐵玩偶是通過異名磁極互相排斥實現(xiàn)“漂浮”
D．若要增加玩偶“漂浮”的高度，可將滑片P向上移動
第4題圖
4．(達(dá)州中考)如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是電磁鐵。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P向右移動時，彈簧測力計的示數(shù)變小。則下列分析正確的是(　　)
A．滑片P向右移動過程中，電壓表和電流表示數(shù)均變小
B．電磁鐵的上端為N極，電源右端為“＋”極
C．若斷開開關(guān)，彈簧測力計的示數(shù)為零
D．若滑動變阻器的滑片P不動，抽去電磁鐵鐵芯，彈簧測力計的示數(shù)變小
5．如圖所示，閉合開關(guān)后，電磁鐵附近的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A端是電源的________極，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，電磁鐵的磁性將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
第5題圖
第6題圖
6．如圖所示，閉合開關(guān)，電磁鐵通電時，它的上端是______(填“N”或“S”)極，若將滑動變阻器的滑片向左移動，電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目________。
7．小明在探究“通電螺線管的外部磁場”實驗中，設(shè)計了如圖1所示電路。實驗時：
第7題圖
(1)小明猜想：通電螺線管的磁場強(qiáng)弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關(guān)。實驗中他將開關(guān)S從1換到2上時，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目，此時調(diào)節(jié)滑動變阻器是為了________________，來探究通電螺線管的磁場強(qiáng)弱與____________的關(guān)系。
(2)為了探究“通電螺線管的磁極性質(zhì)”，小明猜想：螺線管磁極的性質(zhì)可能跟螺線管中電流的方向和導(dǎo)線的繞線方式有關(guān)。實驗中可通過觀察______________________判斷通電螺線管的磁極，并得到了如圖2所示的四種情況。
分析甲、乙兩種情況可知，螺線管的磁極性質(zhì)與螺線管中電流的方向________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，分析________兩種情況可知，螺線管的磁極性質(zhì)還與導(dǎo)線的繞線方式有關(guān)。
A．甲、丙　　B．甲、丁　　C．乙、丙　　D．丙、丁
參考答案
【要點(diǎn)詳解】知識點(diǎn)1：例1　什么情況下磁可以生電　奧斯特　例2　B　知識點(diǎn)2：例3　(1)通電導(dǎo)體周圍存在磁場
地磁場　磁場方向與電流方向有關(guān)　(2)輕敲　條形磁鐵
N　知識點(diǎn)3：例4　L1　導(dǎo)體　L2
【易錯點(diǎn)撥】例5　B
【綜合應(yīng)用】例6　(1)S　(2)保護(hù)電路，防止電流過大　2
【鞏固提升】1.B　2.A　3.D　4.B　5.正　變小　6.S　增多　7.(1)保持電流相等　線圈匝數(shù)　(2)小磁針N 極的指向　有關(guān)　A

展開更多......

收起↑