專題24磁現象磁場電生磁(原卷版+解析)

磁現象磁場電生磁了解磁現象的廣泛性和磁現象的本質。理解磁相互作用是通過磁場來實現的，知道用磁感線描述磁場，掌握直線電流和通電螺線管磁場的空間分布情況。掌握安培定則，并能用安培定則熟練地判定電流以及電流產生的磁場方向。通過磁場現象的學習，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力。5．學生通過互聯網查閱資料，培養(yǎng)學生的自學能力。6.通過類比電場和磁場的性質與特征，拓展學生的知識關聯能力。磁現象1、磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。2、磁體:具有磁性的物體。磁體分為人造磁體和天然磁體按形狀可分：條形、針形、蹄形、圓柱形等。磁極:磁體上磁性最強的部位。磁體兩端的磁性最強，中間磁性最弱一個磁體在水平面內自由轉動，靜止時總是指向南北，指南的那個磁極叫南極（S極），指北的那個磁極叫北極（N極）。任何磁體都具有兩個極，N極和S極。（包括分割后的小磁體和組合起來的大磁體）。磁極間相互作用規(guī)律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。【思考】如何判斷物體是否具有磁性？

方法1：根據磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，看被判斷物體能否吸引鐵(鈷、鎳)。

方法2：根據磁體有指南北方向的性質，可將物體支起來，讓它能在水平面內自由轉動。待靜時，若總指南北，則物體有磁性，否則，沒有磁性。

方法3：根據磁極間相互作用規(guī)律，將被判斷物體一端分別靠近已知磁體的南北極，若均吸引，則無磁性；否則，有磁性。注意：若兩金屬相互排斥，則這兩個金屬磁性；若兩金屬相互吸引，則這兩個金屬磁性（選填“一定都有”“一定都沒有”“不一定都有”）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性的現象。磁性材料的應用：磁帶、磁盤、磁卡等。思考：使物體磁化的方法？磁場磁場的定義：磁體周圍存在著一種特殊物質，能使小磁針偏轉。這種物質看不見、摸不著，我們把它叫做磁場。將一個能自由轉動的小磁針放置在條形磁體周圍，小磁針會發(fā)生偏轉。這說明：磁體周圍存在磁場。在條形磁體周圍的不同地方，小磁針指示的方向不同。這說明：磁場具有方向。磁場中各點的方向不同。2、磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁體會的作用。3、磁場的方向：在物理學中，我們把小磁針靜止時極所指的方向定為該點磁場的方向。4、磁感線：我們把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象的描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。磁場中的某點的磁場方向，即為該點的磁感線的方向，跟小磁針在該點靜止時的北極指向一致。磁體周圍的磁感線總是從磁體N極出發(fā)，回到S極。磁感線是為了描述磁場而假想的曲線，它不是實際存在的曲線。

5、磁感線的特點：磁感線是閉合又不相交的曲線，磁感線越密集，表示該處磁場越強；磁感線分布在磁場的整個空間，任何兩條磁感線永遠不相交。地磁場地磁場及其分布

地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍空間存在著地磁場，地磁場類似于條形磁鐵的磁場分布，不過地磁的S極在地理北極附近，地磁N極在地理南極附近，地球周圍的地磁場方向由南向北磁偏角

在地磁場中靜止的小碰針并不指向地理上的正南北方向，說明地磁場的N、S極與地理的南、北極并不重合，稍有偏離，它們所成的角度，叫磁偏角。我國宋代學者沈括是世界上最早準確記述磁偏角這一現象的，比哥倫布橫渡大西洋時發(fā)現這一現象早了四百多年。

3、小磁針的工作原理

由于地磁場的作用，磁針靜止時南極(S極)總是指向南方(地磁北極)，北極(N極)總是指向北方(地磁南極)。電生磁直線電流的磁場1820年，物理學家發(fā)現：在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導線,當直導線中通過電流時，小磁針發(fā)生了偏轉；改變電流的方向,小磁針指向與原先相反。奧斯特在世界上首次發(fā)現了電和磁之間的聯系。電流的磁效應（1）通電導體周圍有磁場（2）磁場的方向跟電流的方向有關（3）應用：3、通電螺線管的磁場如果把直導線按一定的方向繞成螺線圈后再通電，發(fā)現螺線圈能吸引大頭針。說明通電螺線圈周圍也存在磁場。（1）磁場的形狀和特性：與條形磁體的磁場相似。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極。它的極性可以從小磁針的指向來確定。結論：電流的不同，磁場兩端的極性。（2）磁極判斷的方法：右手“安培定則”方法：用右手握住螺線管，讓四指彎曲方向跟螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。類型一：磁現象1、圖中有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒，當乙的一端靠近甲的一端時，甲被吸引而轉動起來，則可以判斷()

A甲鋼棒有磁性，乙鋼棒無磁性

B乙鋼棒有磁性，甲鋼棒無磁性

C甲、乙鋼棒都有磁性

D以上三種說法都有可能【拓展】如圖所示的三根鋼棒，B有磁性，則()

A．A棒有磁性，C棒無磁性

B．A棒無磁性，C棒有磁性

C．A棒可能有磁性，也可能沒有磁性

D．C棒可能有磁性，也可能沒有磁性類型二：磁體間的相互作用規(guī)律磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體，利用同名磁極相互，使列車離開地面，從而減小列車運行時的阻力，提高車速。

【拓展】把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部時，發(fā)現兩者相互吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時，兩者互不吸引，則（）

A甲有磁性，乙無磁性B甲無磁性，乙有磁性

C甲、乙都有磁D甲、乙都無磁性類型三：磁化3、如圖所示，用磁鐵的S極在鋼棒AB上從A向B反復摩擦幾次后，鋼棒就具有了磁性，這種現象稱為，并且鋼棒的A端為極?！就卣埂繉嶒灡砻鳎朋w能吸引一元硬幣，對這種現象解釋正確的是（）A、硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B、硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C、磁體的磁性越強，能吸引的物質種類越多D、硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引類型四：磁場、磁感線4、磁體周圍一條磁感線的方向如圖所示，試分別確定磁體和小磁針的N、S極?！就卣埂繕顺龃朋w的N、S極，小磁針的N、S極及磁感線方向。

5、下列關于地磁場的描述正確的是()

A指南針總是指向南北，是因為受到了地磁場的作用

B地磁場兩極與地理兩極完全重合

C地球周圍的地磁場的磁感線是從地磁南極出發(fā)指向地磁北極

D我國宋代學者沈括找到了地磁場產生的原因【拓展】關于地磁場，下列說法中正確的是()地磁兩極跟地理兩極完全重合；B．世界上第一個論述磁偏角的科學家是我國的張衡；C．地磁場的磁感應線是從地理南極出發(fā)，回到地理北極；D．以上沒有正確的。類型五：電生磁小明利用如圖所示的裝置研究電磁的關系，請仔細觀察裝置和現象，然后歸納得出初步結論。

(1)比較甲、乙兩圖可知；

(2)比較乙、丙兩圖可知。7、請根據圖中小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管的N、S和電源的正、負極?！就卣埂扛鶕D中小磁針靜止時的指向，在圖中標出通電螺線管的N、S極及電源的正、負極。8、如圖所示，一個輕質彈簧下端懸掛一個小鐵片，當開關S斷開時，鐵片剛好與水銀槽中水銀接觸。當開關S閉合后，鐵片會（）A.不動B.陷入水銀面以下C.向上運動停止在空中D.上下不停的振動【拓展】如圖所示，當開關S閉合時，螺線管與左邊始終靜止的磁鐵相互吸引。請在圖中畫出螺線管的繞線；當滑動變阻器的滑片P由左向右端滑動時，左端磁鐵所受的摩擦力將（）A.變大B.變小C.不變D.無法判斷如圖彈簧秤下掛一鐵球，將彈簧秤自左向右逐漸移動時，彈簧秤的示數將（）A、不變B、逐漸減小C、先減小再增大D、先增大后減小在一個圓紙盒里藏放著一個條形磁鐵，在盒的周圍放置一些小磁針（小磁針涂紅端為N極），這些小磁針靜止時的指向如圖所示，則圖乙中能反映盒中條形磁鐵放置情況的是（）壹元硬幣的外觀有銀白色的金屬光澤，一些同學認為它可能是鐵制成的。在討論時，有同學提出：“我們可以先拿磁鐵來吸一下”。就“拿磁鐵吸一下”這一過程而言，屬于科學探究中的（）A、實驗B、假設C、觀察D、分析4、小磁針在如圖所示的位置靜止，請標出磁體的磁極，并畫出磁感線的方向。5、有幾位同學討論磁感線時有以下幾種說法，你認為不正確的是()A.磁體周圍越接近磁極的地方磁感線越密B.磁感線并不存在，是一種假想的線C.通電螺線管外部磁感線的方向是從S極到N極D.磁場中某點的磁場方向就是磁感線的切線方向在一個密閉的矩形盒子里放有2塊條形磁鐵，將一個小磁針放置到盒子的一端，當小磁針穩(wěn)定不動時，盒子里條形磁鐵的放置方式是（

）

磁現象磁場電生磁了解磁現象的廣泛性和磁現象的本質。理解磁相互作用是通過磁場來實現的，知道用磁感線描述磁場，掌握直線電流和通電螺線管磁場的空間分布情況。掌握安培定則，并能用安培定則熟練地判定電流以及電流產生的磁場方向。通過磁場現象的學習，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力。5．學生通過互聯網查閱資料，培養(yǎng)學生的自學能力。6.通過類比電場和磁場的性質與特征，拓展學生的知識關聯能力。磁現象1、磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。2、磁體:具有磁性的物體。磁體分為人造磁體和天然磁體按形狀可分：條形、針形、蹄形、圓柱形等。磁極:磁體上磁性最強的部位。磁體兩端的磁性最強，中間磁性最弱一個磁體在水平面內自由轉動，靜止時總是指向南北，指南的那個磁極叫南極（S極），指北的那個磁極叫北極（N極）。任何磁體都具有兩個極，N極和S極。（包括分割后的小磁體和組合起來的大磁體）。磁極間相互作用規(guī)律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。【思考】如何判斷物體是否具有磁性？

方法1：根據磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，看被判斷物體能否吸引鐵(鈷、鎳)。

方法2：根據磁體有指南北方向的性質，可將物體支起來，讓它能在水平面內自由轉動。待靜時，若總指南北，則物體有磁性，否則，沒有磁性。

方法3：根據磁極間相互作用規(guī)律，將被判斷物體一端分別靠近已知磁體的南北極，若均吸引，則無磁性；否則，有磁性。注意：若兩金屬相互排斥，則這兩個金屬一定都有磁性；若兩金屬相互吸引，則這兩個金屬不一定都有磁性（選填“一定都有”“一定都沒有”“不一定都有”）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性的現象。磁性材料的應用：磁帶、磁盤、磁卡等。思考：使物體磁化的方法？一、給導體通電；二、與磁體接觸或摩擦磁場磁場的定義：磁體周圍存在著一種特殊物質，能使小磁針偏轉。這種物質看不見、摸不著，我們把它叫做磁場。將一個能自由轉動的小磁針放置在條形磁體周圍，小磁針會發(fā)生偏轉。這說明：磁體周圍存在磁場。在條形磁體周圍的不同地方，小磁針指示的方向不同。這說明：磁場具有方向。磁場中各點的方向不同。2、磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁體會有力的作用。3、磁場的方向：在物理學中，我們把小磁針靜止時N極所指的方向定為該點磁場的方向。4、磁感線：我們把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象的描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。磁場中的某點的磁場方向，即為該點的磁感線的方向，跟小磁針在該點靜止時的北極指向一致。磁體周圍的磁感線總是從磁體N極出發(fā)，回到S極。磁感線是為了描述磁場而假想的曲線，它不是實際存在的曲線。

5、磁感線的特點：磁感線是閉合又不相交的曲線，磁感線越密集，表示該處磁場越強；磁感線分布在磁場的整個空間，任何兩條磁感線永遠不相交。地磁場地磁場及其分布

地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍空間存在著地磁場，地磁場類似于條形磁鐵的磁場分布，不過地磁的S極在地理北極附近，地磁N極在地理南極附近，地球周圍的地磁場方向由南向北磁偏角

在地磁場中靜止的小碰針并不指向地理上的正南北方向，說明地磁場的N、S極與地理的南、北極并不重合，稍有偏離，它們所成的角度，叫磁偏角。我國宋代學者沈括是世界上最早準確記述磁偏角這一現象的，比哥倫布橫渡大西洋時發(fā)現這一現象早了四百多年。

3、小磁針的工作原理

由于地磁場的作用，磁針靜止時南極(S極)總是指向南方(地磁北極)，北極(N極)總是指向北方(地磁南極)。電生磁直線電流的磁場1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現：在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導線,當直導線中通過電流時，小磁針發(fā)生了偏轉；改變電流的方向,小磁針指向與原先相反。奧斯特在世界上首次發(fā)現了電和磁之間的聯系。電流的磁效應（1）通電導體周圍有磁場（2）磁場的方向跟電流的方向有關（3）應用：電磁鐵、電磁繼電器3、通電螺線管的磁場如果把直導線按一定的方向繞成螺線圈后再通電，發(fā)現螺線圈能吸引大頭針。說明通電螺線圈周圍也存在磁場。（1）磁場的形狀和特性：與條形磁體的磁場相似。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極。它的極性可以從小磁針的指向來確定。結論：電流的方向不同，磁場兩端的極性不同。（2）磁極判斷的方法：右手“安培定則”方法：用右手握住螺線管，讓四指彎曲方向跟螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。類型一：磁現象1、圖中有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒，當乙的一端靠近甲的一端時，甲被吸引而轉動起來，則可以判斷()

A甲鋼棒有磁性，乙鋼棒無磁性

B乙鋼棒有磁性，甲鋼棒無磁性

C甲、乙鋼棒都有磁性

D以上三種說法都有可能【答案】D【解析】A甲鋼棒有磁性，乙鋼棒無磁性，甲的磁極會吸引乙；B乙鋼棒有磁性，甲鋼棒無磁性，乙的磁極會吸引甲；C甲、乙鋼棒都有磁性，兩異名磁極可相互吸引；故三種說法都正確。【拓展】如圖所示的三根鋼棒，B有磁性，則()

A．A棒有磁性，C棒無磁性

B．A棒無磁性，C棒有磁性

C．A棒可能有磁性，也可能沒有磁性

D．C棒可能有磁性，也可能沒有磁性【答案】C【解析】B有磁性，可以吸引不帶磁性的鋼棒，故A可以無磁性；同名磁極相互排斥，故C一定有磁性。類型二：磁體間的相互作用規(guī)律2、磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體，利用同名磁極相互，使列車離開地面，從而減小列車運行時的阻力，提高車速。

【答案】排斥【解析】同名磁極相互排斥【拓展】把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部時，發(fā)現兩者相互吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時，兩者互不吸引，則（）

A甲有磁性，乙無磁性B甲無磁性，乙有磁性

C甲、乙都有磁D甲、乙都無磁性【答案】C【解析】條形磁體中間部位沒有磁性，鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部時，發(fā)現兩者相互吸引，故甲一定有磁性，把乙的一端靠近甲的中部時，兩者互不吸引，則乙一定無磁性。類型三：磁化3、如圖所示，用磁鐵的S極在鋼棒AB上從A向B反復摩擦幾次后，鋼棒就具有了磁性，這種現象稱為，并且鋼棒的A端為極。【答案】磁化S【解析】用磁體的磁極摩擦鋼棒，可使鋼棒磁化，獲得磁性，S極與A端摩擦，A端被磁化成S極。【拓展】實驗表明，磁體能吸引一元硬幣，對這種現象解釋正確的是（）A、硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B、硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C、磁體的磁性越強，能吸引的物質種類越多D、硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引【答案】D【解析】磁體可以吸引含有磁性材料的物體。類型四：磁場、磁感線4、磁體周圍一條磁感線的方向如圖所示，試分別確定磁體和小磁針的N、S極。【答案】【解析】磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)，回到S極。故條形磁體左端為S極，右端為N極，根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知小磁針左端為N極，右端為S極?！就卣埂繕顺龃朋w的N、S極，小磁針的N、S極及磁感線方向。

【答案】【解析】磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)，回到S極。根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知右側小磁針上端為N極，下端為S極。左側磁體磁極為N極，左側小磁針上端為S極，下端為N極。5、下列關于地磁場的描述正確的是()

A指南針總是指向南北，是因為受到了地磁場的作用

B地磁場兩極與地理兩極完全重合

C地球周圍的地磁場的磁感線是從地磁南極出發(fā)指向地磁北極

D我國宋代學者沈括找到了地磁場產生的原因【答案】A【解析】地磁場兩極與地理兩極并不完全重合，有一定的夾角，叫做磁偏角，B錯；

地球周圍的地磁場的磁感線是從地磁北極出發(fā)指向地磁南極，C錯；

我國宋代學者沈括最早發(fā)現了磁偏角，D錯。【拓展】關于地磁場，下列說法中正確的是()地磁兩極跟地理兩極完全重合；B．世界上第一個論述磁偏角的科學家是我國的張衡；C．地磁場的磁感應線是從地理南極出發(fā)，回到地理北極；D．以上沒有正確的?！敬鸢浮緾【解析】地磁場兩極與地理兩極并不完全重合，有一定的夾角，叫做磁偏角，A錯；世界上第一個論述磁偏角的科學家是我國的宋代學者沈括,B錯；磁體周圍的磁感線是從地磁北極出發(fā)指向地磁南極，即從地理南極出發(fā)，回到地理北極，C正確。類型五：電生磁小明利用如圖所示的裝置研究電磁的關系，請仔細觀察裝置和現象，然后歸納得出初步結論。

(1)比較甲、乙兩圖可知；

(2)比較乙、丙兩圖可知。【答案】（1）通電導線周圍有磁場（2）通電導線周圍磁場的方向與導線上電流方向有關【解析】（1）斷電時，小磁針不偏轉，通電時，小磁針偏轉（2）電流方向改變時，小磁針偏轉方向發(fā)生變化。7、請根據圖中小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管的N、S和電源的正、負極。【答案】【解析】根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知通電螺線管上端為S極，下端為N極。根據右手安培定則可知電源上方為正極，下方為負極?！就卣埂扛鶕D中小磁針靜止時的指向，在圖中標出通電螺線管的N、S極及電源的正、負極。【答案】【解析】根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知通電螺線管上端為N極，下端為S極。根據右手安培定則可知電源上方為負極，下方為正極。8、如圖所示，一個輕質彈簧下端懸掛一個小鐵片，當開關S斷開時，鐵片剛好與水銀槽中水銀接觸。當開關S閉合后，鐵片會（）A.不動B.陷入水銀面以下C.向上運動停止在空中D.上下不停的振動【答案】D【解析】開關閉合后，電源、導線、彈簧、鐵片和水銀構成一個閉合回路，彈簧變成一個通電螺線管，獲得磁性，吸引鐵片向上運動，隨即電路斷開，彈簧斷電，磁性消失，鐵片在重力作用下下降至水面，電路再次接通，依次往復運動，故選D?！就卣埂咳鐖D所示，當開關S閉合時，螺線管與左邊始終靜止的磁鐵相互吸引。請在圖中畫出螺線管的繞線；當滑動變阻器的滑片P由左向右端滑動時，左端磁鐵所受的摩擦力將（）A.變大B.變小C.不變D.無法判斷【答案】B【解析】當開關S閉合時，螺線管與左邊始終靜止的磁鐵相互吸引，故通電螺線管左側是S極，螺線管前排電流方向向下，故繞法如圖所示；滑片向右移動，滑動變阻器電阻變大，電路中電流減小，通電路線管磁性減弱，對靜止磁鐵吸引力減小