2.1 電生磁（原卷版）

知識點一、電流的磁效應1、奧斯特實驗實驗探究在靜止的小磁針上方放一根與小磁針平行的直導線，依次進行如圖甲、乙、丙所示的操作?，F(xiàn)象分析（1）比較甲、乙兩圖所示現(xiàn)象，導線通電后，小磁針發(fā)生偏轉（轉換法：有無磁場→小磁針是否發(fā)生偏轉），斷電后，小磁針又回到原位置，這說明通電直導線周圍產生了磁場；（2）比較甲、丙兩圖所示現(xiàn)象，改變電流的方向，小磁針偏轉方向發(fā)生改變，即小磁針處磁場方向發(fā)生改變，這說明電流的磁場方向與電流方向有關。研究歸納（1）通電導線周圍存在著磁場；（2）電流的磁場方向與電流方向有關。2、電流的磁效應通電導線周圍存在著與電流方向有關的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。電流磁效應是丹麥物理學家奧斯特通過實驗首先發(fā)現(xiàn)的。奧斯特實驗第一次揭示了電與磁之間的聯(lián)系，即電可以產生磁。特別提醒：①實驗時，導線要處于南北方向，與小磁針保持平行，這樣在給導線通電時，小磁針由南北指向變?yōu)闁|西指向，偏轉最為明顯，便于比較通電后小磁針的偏轉情況。②實驗中，宜采用“觸接”的方式給導線通電，即給導線通電時間要短，因為用電源短路的形式雖然可以獲得較大的電流，但也容易燒壞電源。知識點二、通電螺線管的磁場1、螺線管（1）把導線纏繞在圓筒上，就做成了一個螺線管，也叫線圈。接通電源的螺線管叫通電螺線管。（2）給螺線管通電后，各線圈產生的磁場疊加在一起，通電螺線管周圍就產生了較強的磁場。2、探究通電螺線管外部的磁場分布實驗探究1：通電螺線管的磁場方向和電流方向的關系（1）用銅導線穿過玻璃板，做成螺線管，給螺線管通入電流，將小磁針放在螺線管周圍的不同位置，記下小磁針在各個位置時N極的指向；（2）改變電流方向，再次觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象（1）通電后小磁針發(fā)生偏轉，不同位置的小磁針N極指向不同，如圖所示；（2）改變電流方向，小磁針指向發(fā)生改變?，F(xiàn)象分析（1）從小磁針的N極指向看，通電螺線管外部的磁感線從螺線管的一端出來回到另一端，說明通電螺線管有兩個磁極且在兩端。（2）小磁針的N極指向改變，說明了磁場方向的改變，即通電螺線管兩端的極性改變了，由此可知，電流方向改變了磁場方向，即通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。實驗探究2：通電螺線管外部的磁場的分布特征在玻璃板上撒一些鐵屑，給螺線管通電后，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。實驗現(xiàn)象如圖所示?，F(xiàn)象分析從鐵屑的分布情況看，通電螺線管外部的鐵屑排列情況和條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似。歸納總結（1）通電螺線管外部的磁場方向與電流方向有關；（2）通電螺線管外部磁場跟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；（3）通電螺線管的內部也存在磁場，其磁場方向與外部相反（內外磁場方向大致走向相反）。3、探究通電螺線管極性與環(huán)繞螺線管的電流方向的關系實驗探究去繞向不同的螺線管，依次設計并進行實驗：給螺線管通入不同方向的電流，用小磁針驗證它的N、S極。實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析（1）兩個螺線管的繞向相同，電流不同，它的螺線管兩端的極性不同。（2）調換螺線管左右位置，繞向發(fā)生改變，即便電流方向相同，螺線管兩端極性也不同。實驗結論通電螺線管兩端的極性與通電螺線管中電流方向有關。知識點三、安培定則安培定則又叫右手螺旋定則，用來描述通電螺線管的極性與電流方向關系。1、內容用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）。2、安培定則的應用（1）已知通電螺線管中電流的方向，判斷通電螺線管兩端的極性。具體方法：①標出通電螺線管中電流的方向；②用右手握住螺線管，讓彎曲的四指指向螺線管中電流方向；③大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極，如圖所示。（2）已知通電螺線管兩端磁極，判斷通電螺線管中電流的方向。具體方法：①先用右手握住通電螺線管，大拇指指向N極；②彎曲的四指所指的方向就是螺線管中電流的方向；③按照四指彎曲的方向在螺線管中標出電流方向。1、下列科學家與科學發(fā)現(xiàn)對應關系正確的是（）A．亞里士多德——慣性定律；B．法拉第——電流周圍存在磁場；C．沈括——地磁的兩極和地理的兩極不重合；D．奧斯特——電磁感應現(xiàn)象2、小科將導線繞在一根鐵釘上，制成電磁鐵，與電池接通后，如圖所示，鐵釘?shù)募舛藶椋ㄟx填“N”或“S”）極。3、將如圖所示的電磁鐵的電路連接完整要求:（1）根據小磁針靜止時N極指向，在括號中標出電磁鐵左端的極性（用“N”或“S”表示）（2）在虛線框內畫出電池符號；（3）開關閉合后，變阻器的滑片只有向右移動時，電磁鐵的磁性才會變強（連接時導線不能交叉）。1、關于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（）A這是模擬法拉第電磁感應實驗的場景B移走小磁針，電流的磁場消失C根據這一現(xiàn)象的原理，制成了電磁鐵D將導線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極2、下列用磁感線描述的磁場方向不正確的是（）A． B．C． D．3、如圖所示，閉合開關，下列判斷正確的是（）A．小磁針偏轉，說明通電導體周圍存在磁場B．只對調電源正負極，小磁針偏轉方向不變C．通電螺線管的右端為N極D．在螺線管內插入鐵芯，螺線管的磁性強弱不變4、下列關于電與磁的說法，錯誤的是（）A．通過電流越大的線圈磁性一定越強B．任何磁體都有N、S兩極C．導體中負電荷的定向移動會產生磁場D．發(fā)電機是利用電磁感應的原理工作的5、如圖所示甲?乙?丙?丁四個探究實驗。探究電流的磁效應與電流的磁場分布的實驗是（）A．甲與乙 B．乙與丙 C．丙與丁 D．丁與甲6、如圖所示是探究通電直導線周圍磁場的實驗裝置。當開關閉合時，導線下方的小磁針會發(fā)生偏轉，說明通電導線周圍存在磁場。此時若移去小磁針，上述結論是否成立？，實驗中小磁針的作用是。7、實驗發(fā)現(xiàn)，當兩條平行放置的直導線a、b中通以相同方向的電流時，兩根導線相互吸引，如圖所示。使導線b受力的施力物體是。如果只改變導線a中的電流方向，兩根導線間（選填“有”或“沒有”）作用力，你判斷的依據是。8、如圖所示，螺線管與電源、開關S組成閉合回路。在螺線管下方的地面上放有一條形磁體，開關S閉合瞬間，該條形磁體突然向上運動。請在圖中標出電源左端的極性、閉合開關后通電螺線管中的電流方向、螺線管下端的磁極極性和螺線管左側P點磁感線的方向。1、如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的上方，小磁針的S極向紙內偏轉。對帶電粒子束的判斷：①向右飛行的正離子束；②向左飛行的正離子束；③向右飛行的負離子束；④向左飛行的負離子束；⑤向右飛行的電子束；⑥向左飛行的電子束，則可能正確的是（）A．②③⑤ B．①④⑥ C．②④⑥ D．①③⑤2、如圖所示為探究“通電螺線管外部磁場分布”的實驗裝置，開關斷開時小磁針甲、乙靜止時的指向如圖所示，閉合開關后，則下列說法正確的是（）A．通電螺線管上各匝線圈相互遠離B．小磁針乙偏轉，小磁針甲不偏轉C．為了使實驗現(xiàn)象更明顯，可以在螺線管中插入一根鋁棒D．當斷開開關后，螺線管磁性增強3、如圖，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長 B．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短C．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長 D．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短4、如圖所示，M是一個用細導線繞成的螺線管，當閉合開關K后，M的長度將()A．伸長B．縮短C．不變D．先伸長，后縮短5、如圖所示為一臺非鐵磁性物質制成的天平，天平左盤中的A是一鐵塊，B是電磁鐵。未通電時天平平衡，給B通以圖示方向的電流(a端接電源正極，b端接電源負極)，調節(jié)線圈中電流的大小，使電磁鐵對鐵塊A的吸引力大于鐵塊受到的重力，鐵塊A被吸起。當鐵塊A向上加速運動的過程中，下列判斷正確的是()A．電磁鐵B的上端為S極，天平仍保持平衡B．電磁鐵B的上端為S極，天平右盤下降C．電磁鐵B的下端為N極，天平左盤下降D．電磁鐵B的下端為N極，無法判斷天平的平衡狀態(tài)6、如圖所示，條形磁鐵放在水平木桌上，電磁鐵右端固定并與條形磁鐵在同一水平面上。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時，條形磁鐵仍保持靜止，此時電磁鐵的左端為極，條形磁鐵受到的摩擦力(填“變大”“變小”或“不變”)，方向水平(填“向左”或“向右”)。7、如圖所示的是四個常見的電磁實驗，A中導體棒向右運動時，靈敏電流計指針向右偏轉，如果對調磁體的N、S磁極位置，導體棒仍然向右運動，則靈敏電流計指針將向偏轉；B中閉合開關以后，電磁繼電器正常工作，則此時電動機和電熱器兩個用電器中，能夠工作；C中通電導線下方的小磁針發(fā)生偏轉，電流對小磁針的作用力是通過施加的；D中所示是兩個磁體的磁極靠近時相互遠離的現(xiàn)象，這說明同名磁極。8、電與磁之間存在著相互聯(lián)系，彰顯物理現(xiàn)象的對稱、統(tǒng)一之美。（1）如圖1所示，小雨利用干電池、導線和小磁針進行實驗；①通電后小磁針發(fā)生偏轉，斷電后小磁針復位。實驗表明；②若把圖甲中的小磁針換成直導線并通電。推測：兩條通電導線之間（填“有”或“沒有”）相互作用力，依據是（填字母）；A．電磁感應現(xiàn)象