20.2 电生磁-婴美网

第2节电生磁

一电流的磁效应

1.通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。

2.1820年丹麦物理学家奥斯特在世界上首次发现了电和磁之间的联系。

二通电螺线管的磁场

1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体周围的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。

2.安培定则：通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关,它们的关系可用安培定则判定：用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。

类型一电流的磁效应

例1小明利用如图20-2-11所示的装置研究电与磁的关系,请仔细观察装置和现象,然后归纳得出初步结论。

（1）比较甲、乙两图可知：

（2）比较乙、丙两图可知：



［答案］(1)通电导线(电流)周围存在磁场

(2)通电导线周围(电流)的磁场方向与电流的方向有关

［解析］观察甲、乙两图，图甲中导线未通电，图乙中导线通电，图甲中小磁针不偏转，图乙中小磁针偏转，说明电流周围存在磁场；乙、丙两图基本相同，但电流方向改变了，小磁针的偏转方向正好相反，说明电流的磁场方向与电流方向有关。

［点评］本题主要采用控制变量法来探究电流的磁效应,体现了对物理实验过程和分析方法的考查。

类型二通电螺线管的磁场与安培定则

例2图20-2-12中小磁针的指向正确的是()

［答案］C

变式题根据图20-2-13中小磁针静止时的位置,标出通电螺线管中的电流方向。

［解析］根据小磁针的极性和磁极间相互作用的规律，可知螺线管右端为N极，再根据安培定则可判断出螺线管中的电流方向是由左侧流入，右侧流出。

［点拨］判断通电螺线管周围的磁场方向,既可根据电流的方向,也可根据小磁针的北极指向。

知识点1 电流的磁效应

1.第一位证实电流周围存在磁场的科学家是()

A.牛顿

B.焦耳

C.安培

D.奥斯特

［答案］D

2.如图20-2-15所示,在静止的小磁针上方拉一根与小磁针平行的导线,给导线通电时,小磁针会,这个实验叫做实验,它表明：。若改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向，这表明电流的磁场方向与的方向有关。

［答案］偏转奥斯特通电导线和磁体一样，周围存在着磁场改变电流

知识点2通电螺线管的磁场

3.磁场看不见、摸不着,在"探究通电螺线管的磁场"的实验中,为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况,我们通常选用做实验来显示其周围的磁场分布情况。如图20-2-16所示是通电螺线管的外部磁场分布情况,根据实验现象可初步推断:通电螺线管周围的磁场与磁体的磁场相似。

［答案］铁屑条形

知识点3安培定则

4.［烟台中考］如图20-2-17所示的电路中，开关闭合后，根据小磁针静止时的指向可知()

A.a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极

B.a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极

C.b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极

D.b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极

［答案］B

5.奥斯特通过实验证实了电流的周围存在着磁场。如图20-2-18所示，闭合开关S后，位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是()

A.向右，向左

B.向左，向右

C.向左,向左

D.向右,向右

［答案］A

6.［武汉中考］下列四幅图中，通电螺线管中电流的方向标注正确的是()

［答案］A

7.如图20-2-20所示,某同学用安培定则判断通电螺线管的极性,请你在图中标出导线中的电流方向和螺线管的N、S极。

8.标出下列通电螺线管的极性和电流方向。

一、选择题

1.奥斯特实验揭示了以下几个关系，其中错误的是（）

A.电流周围存在着磁场

B.电流的磁场方向跟电流的方向有关系

C.电流的磁场方向由小磁针的转动方向决定

D.电流周围不存在磁感线

［解析］C奥斯特实验表明：电流的周围存在着磁场；磁场方向跟电流方向有关。磁感线是为了形象地描述磁场的分布情况而假想的曲线，它实际并不存在。

2.将一根导线平行地拉到静止小磁针的上方，如图20-2-24所示，当通有电流时，小磁针N极向纸面外偏转，若电流方向改变时，小磁针的N极将（）

A.向纸面里偏转

B.静止不动

C.向纸面外偏转

D.不能确定

［解析］A电流的磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也随之改变。小磁针静止时北极所指的方向是磁场方向，由于磁场方向改变，则小磁针北极的指向也改变，应与原来偏转方向相反，即向纸面里偏转。

3.如图20-2-25所示为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是（）

4.一同学设计了一种判断电源"＋""－"极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图20-2-26所示。闭合开关后，小磁针的N极向东偏转，则下列判断中正确的是（）

A.电源a端是正极，在电源内部，电流由b流向a

B.电源a端是正极，在电源内部，电流由a流向b

C.电源b端是正极，在电源内部，电流由a流向b

D.电源b端是正极，在电源内部，电流由b流向a

［解析］A小磁针的N极向东偏转，根据磁极间相互作用的规律，可判断通电螺线管右端是N极，利用安培定则判断出电源a端是正极，在电源内部,电流从负极流向正极,即由b流向a。

5.玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图20-2-27所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是()

A.向东

B.向南

C.向西

D.向北

［答案］D

6.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起与会科学家的极大兴趣。如图20-2-28所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到的现象是通电螺线管（）

A.仍保持在原来位置上

B.转动后停在南北方向上

C.转动后停在任意位置

D.不停地转动下去

［解析］B由安培定则可以判断出通电螺线管A端为S极，B端为N极，根据磁体指示南北的性质，故通电螺线管静止时A端指南，B端指北。

7.如图20-2-29所示电路，在滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁体仍保持静止。在此过程中，下列说法正确的是()

A.通电螺线管磁性逐渐增强

B.通电螺线管左端为S极

C.通电螺线管周围不产生磁场

D.条形磁体与通电螺线管相互吸引

［答案］A

二、填空题

8.如图20-2-30所示是小娟制作的一个水果电池，她用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片与锌片插入挤压后的柠檬中，铜片和锌片相距约3 cm。螺线管下方的小磁针因为电流的效应发生偏转，验证了柠檬可以发电，铜片是水果电池的极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针的偏转方向（选填"改变"或"不改变"）。

［答案］磁正改变

9.如图20-2-31所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针，请根据图中通电螺线管的磁感线方向，判断小磁针的左侧为极，A为电源的极。

［答案］N(北) 正

三、作图题

10.根据图20-2-32中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。

11.标出图20-2-34中通电螺线管的N极、小磁针的N极和磁感线的方向。

12.如图20-2-36所示，给通电螺线管绕上导线。

13.小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图20-2-38所示，ABO可以看作一个杠杆，O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头。当通电螺线管输入方向改变的电流时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动。某一时刻，通电螺线管与条形磁体间的磁感线如图所示，请画出此时：

(1)磁感线的方向并标出通电螺线管的磁极。

(2)螺线管中的电流方向。

(3)条形磁体所受磁力的示意图。

1.如图20-2-40所示为条形磁体和通电螺线管，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（）