2.1 電生磁（原卷版）

知識(shí)點(diǎn)一、電流的磁效應(yīng)1、奧斯特實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在靜止的小磁針上方放一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，依次進(jìn)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(dǎo)線通電后，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)換法：有無磁場→小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)），斷電后，小磁針又回到原位置，這說明通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)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(zhuǎn)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(guān)。研究歸納（1）通電導(dǎo)線周圍存在著磁場；（2）電流的磁場方向與電流方向有關(guān)。2、電流的磁效應(yīng)通電導(dǎo)線周圍存在著與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。電流磁效應(yīng)是丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)的。奧斯特實(shí)驗(yàn)第一次揭示了電與磁之間的聯(lián)系，即電可以產(chǎn)生磁。特別提醒：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)線要處于南北方向，與小磁針保持平行，這樣在給導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針由南北指向變?yōu)闁|西指向，偏轉(zhuǎn)最為明顯，便于比較通電后小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。②實(shí)驗(yàn)中，宜采用“觸接”的方式給導(dǎo)線通電，即給導(dǎo)線通電時(shí)間要短，因?yàn)橛秒娫炊搪返男问诫m然可以獲得較大的電流，但也容易燒壞電源。知識(shí)點(diǎn)二、通電螺線管的磁場1、螺線管（1）把導(dǎo)線纏繞在圓筒上，就做成了一個(gè)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(chǎn)生的磁場疊加在一起，通電螺線管周圍就產(chǎn)生了較強(qiáng)的磁場。2、探究通電螺線管外部的磁場分布實(shí)驗(yàn)探究1：通電螺線管的磁場方向和電流方向的關(guān)系（1）用銅導(dǎo)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(gè)位置時(shí)N極的指向；（2）改變電流方向，再次觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，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(gè)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(guān)。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jié)（1）通電螺線管外部的磁場方向與電流方向有關(guān)；（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(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極；（3）通電螺線管的內(nèi)部也存在磁場，其磁場方向與外部相反（內(nèi)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(guān)系實(shí)驗(yàn)探究去繞向不同的螺線管，依次設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：給螺線管通入不同方向的電流，用小磁針驗(yàn)證它的N、S極。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象分析（1）兩個(gè)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(diào)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(shí)驗(yàn)結(jié)論通電螺線管兩端的極性與通電螺線管中電流方向有關(guān)。知識(shí)點(diǎn)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(guān)系。1、內(nèi)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(yīng)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(biāo)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(biāo)出電流方向。1、下列科學(xué)家與科學(xué)發(fā)現(xiàn)對應(yīng)關(guān)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(yīng)現(xiàn)象2、小科將導(dǎo)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(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向，在括號中標(biāo)出電磁鐵左端的極性（用“N”或“S”表示）（2）在虛線框內(nèi)畫出電池符號；（3）開關(guān)閉合后，變阻器的滑片只有向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性才會(huì)變強(qiáng)（連接時(shí)導(dǎo)線不能交叉）。1、關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A這是模擬法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的場景B移走小磁針，電流的磁場消失C根據(jù)這一現(xiàn)象的原理，制成了電磁鐵D將導(dǎo)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(guān)，下列判斷正確的是（）A．小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場B．只對調(diào)電源正負(fù)極，小磁針偏轉(zhuǎn)方向不變C．通電螺線管的右端為N極D．在螺線管內(nèi)插入鐵芯，螺線管的磁性強(qiáng)弱不變4、下列關(guān)于電與磁的說法，錯(cuò)誤的是（）A．通過電流越大的線圈磁性一定越強(qiáng)B．任何磁體都有N、S兩極C．導(dǎo)體中負(fù)電荷的定向移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生磁場D．發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的5、如圖所示甲?乙?丙?丁四個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。探究電流的磁效應(yīng)與電流的磁場分布的實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線周圍磁場的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，導(dǎo)線下方的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場。此時(shí)若移去小磁針，上述結(jié)論是否成立？，實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是。7、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩條平行放置的直導(dǎo)線a、b中通以相同方向的電流時(shí)，兩根導(dǎo)線相互吸引，如圖所示。使導(dǎo)線b受力的施力物體是。如果只改變導(dǎo)線a中的電流方向，兩根導(dǎo)線間（選填“有”或“沒有”）作用力，你判斷的依據(jù)是。8、如圖所示，螺線管與電源、開關(guān)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(guān)S閉合瞬間，該條形磁體突然向上運(yùn)動(dòng)。請?jiān)趫D中標(biāo)出電源左端的極性、閉合開關(guān)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(cè)P點(diǎn)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(nèi)偏轉(zhuǎn)。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(fù)離子束；④向左飛行的負(fù)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(shí)驗(yàn)裝置，開關(guān)斷開時(shí)小磁針甲、乙靜止時(shí)的指向如圖所示，閉合開關(guān)后，則下列說法正確的是（）A．通電螺線管上各匝線圈相互遠(yuǎn)離B．小磁針乙偏轉(zhuǎn)，小磁針甲不偏轉(zhuǎn)C．為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，可以在螺線管中插入一根鋁棒D．當(dāng)斷開開關(guān)后，螺線管磁性增強(qiáng)3、如圖，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑片P從a端向b端滑動(dòng)過程中，會(huì)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(gè)用細(xì)導(dǎo)線繞成的螺線管，當(dāng)閉合開關(guān)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(tái)非鐵磁性物質(zhì)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(shí)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(fù)極)，調(diào)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(dāng)鐵塊A向上加速運(yùn)動(dòng)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(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向右移動(dòng)時(shí)，條形磁鐵仍保持靜止，此時(shí)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(gè)常見的電磁實(shí)驗(yàn)，A中導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，如果對調(diào)磁體的N、S磁極位置，導(dǎo)體棒仍然向右運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針將向偏轉(zhuǎn)；B中閉合開關(guān)以后，電磁繼電器正常工作，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱器兩個(gè)用電器中，能夠工作；C中通電導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流對小磁針的作用力是通過施加的；D中所示是兩個(gè)磁體的磁極靠近時(shí)相互遠(yuǎn)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(dǎo)線和小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；①通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電后小磁針復(fù)位。實(shí)驗(yàn)表明；②若把圖甲中的小磁針換成直導(dǎo)線并通電。推測：兩條通電導(dǎo)線之間（填“有”或“沒有”）相互作用力，依據(jù)是（填字母）；A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象