資源簡介

20.2 電生磁
一、知識梳理
知識點一：
1、1820年丹麥物理學家 用實驗證實通電導體的周圍存在著 。第一次揭示了電和磁之間的聯(lián)系。
2、奧斯特實驗
（1）對比通電和斷開瞬間，小磁針的指向，你發(fā)現(xiàn) ，說明 。
（2）想要證明電流周圍磁場方向和電流方向有關(guān)，應該 ，發(fā)現(xiàn) ，證明 。
3、電流的磁效應：
定義：通電導線周圍存在與 有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做 。
知識點二：通電螺線管的磁場
思考：怎樣才能使電流的磁場變強呢？
實驗探究：通電螺線管的磁場特點
思考：用什么方法可以進行實驗探究呢？（回憶條形磁體）
（1）通過開關(guān)的接通與斷開，觀察小磁針N極的指向是否發(fā)生變化。
說明：通電螺線管周圍存在
觀察通電螺線管周圍細鐵屑的排列情況
說明：通電螺線管磁場分布與 的情況相似
改變電源正負極，發(fā)現(xiàn)： ，說明 。
知識點三：安培定則
思考：怎么判定通電螺線管的磁場呢？
閱讀課本回答：安培定則內(nèi)容為： 。
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
說出步驟：
②已知通電螺線管兩端的極性，判斷通電螺線管中電流的方向
說出步驟：
二、隨堂練習
1．一蓄電池正負極模糊不清，以下四組器材中，你認為無法判斷蓄電池正負極的是（　　）
A．開關(guān)、螺線管、小磁針、若干導線 B．開關(guān)、小燈泡、電流表、若干導線
C．開關(guān)、小燈泡、滑動變阻器、若干導線 D．開關(guān)、小燈泡、二極管、若干導線
2．小磁針靜止時指南的那一端是它的 極，下圖中通電螺線管下方的小磁針靜止時右端是小磁針的 極。（兩空均選填“N”或“S”）
3．如圖乙所示，閉合開關(guān)S后小磁針沿順時針方向偏轉(zhuǎn)后靜止，請在圖中括號內(nèi)標出電源的“”、“”極，并標出通過通電螺線管外點的磁感線的方向。
4．如圖所示，一個條形磁鐵放在水平桌面上，另一個帶鐵芯的螺線管置于條形磁鐵旁，閉合開關(guān)，條形磁鐵仍靜止，請標出螺線管右端的磁極，以及條形磁鐵受到的摩擦力。
5．某實驗小組探究“通電螺線管外部磁場的特點”。
（1）將螺線管安裝在一塊玻璃板上，連入電路中，在板面上均勻地灑滿鐵屑，閉合開關(guān)并輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示，鐵屑的分布情況與條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似，鐵屑在磁場中被 后相當于小磁針；
（2）把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，則通電螺線管的右端為 極。對調(diào)電源正負極，閉合開關(guān)，小磁針靜止時、極所指方向如圖丙所示，說明通電螺線管的極性與 的方向有關(guān)。
6．在探究“通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：
（1）小磁針 極的方向是該點的磁場方向；
（2）開關(guān)閉合后，小磁針分布狀態(tài)如圖甲所示，說明通電螺線管外部的磁場與 的磁場相似；
（3）為了探究通電螺線管的磁場方向與電流方向是否有關(guān)，寫出一種操作方法： ；
（4）閉合圖乙中的開關(guān)，則通電螺線管左端為 極。
試卷第1頁，共3頁
參考答案：
1．C
【詳解】A．通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)，我們先根據(jù)小磁針靜止時N極的指向判斷出通電螺線管的N極，然后用安培定則就可以判斷螺線管中的電流方向，進而根據(jù)電流方向就可以判斷出電池的正、負極，故A不符合題意；
B．將小燈泡與電流表串聯(lián)起來接在電路中，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，若電流表的指針正向偏轉(zhuǎn)，則與電流表正接線柱相接的那個極就是電池的正極；若電流表的指針反向偏轉(zhuǎn)，則跟電流表正接線柱相接的那個極是電池的負極，故B不符合題意；
C．滑動變阻器和燈泡都沒有正、負接線柱，無論怎么接都不會影響它們的使用，所以也就無法利用它們來辨別電池的正、負極，故C符合題意；
D．二極管具有單向?qū)щ娦?電流只能從它的正極流向負極，不能反向流動)，將二極管與燈泡串聯(lián)起來接在電路中，若燈泡發(fā)光，則與二極管正極相接的就是電池的正極；若燈泡不發(fā)光，則與二極管正極相接的就是電池的負極，故D不符合題意。
故選C。
2． S N
【詳解】[1][2]小磁針有兩個磁極，當自由靜止時指南的一端叫S極。由圖可知，電流從螺線管的右端流入，根據(jù)安培定則可知，螺線管的左端為N極、右端為S極，根據(jù)異名磁極相互吸引，可知小磁針靜止時左端為S極，右端為N極。
3．
【詳解】閉合開關(guān)S后小磁針沿順時針方向偏轉(zhuǎn)后靜止，則小磁針左端為S極，根據(jù)同名磁極相互吸引可知，螺線管右端為N極，根據(jù)右手螺旋定則可得，電流從螺線管左端流入、右端流出，所以，電源左端為正極，右端為負極；螺線管外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，所以，A點磁感線向左，故作圖如下：
4．
【詳解】根據(jù)安培定則可判斷螺線管右端為南（S）極，左端為北（N）極，故條形磁鐵將受到螺線管向左的斥力，根據(jù)條形磁鐵仍保持靜止可知摩擦力與斥力平衡，方向水平向右。如圖所示：
5． 磁化 N 電流的方向
【詳解】（1）[1]鐵屑在磁場中被磁化，帶有磁性，相當于小磁針。
（2）[2]在磁場中，小磁針的N極表示該點的磁場方向，磁場外部的磁場方向從N極指向S極，則通電螺線管的右端為N極。
[3]對調(diào)電源正負極，電路中電流方向改變，閉合開關(guān)，小磁針靜止時N極所指方向如圖丙所示，由圖乙丙得，丙圖中磁場方向發(fā)生改變，說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
6． N 條形 見解析 S
【詳解】（1）[1]小磁針在磁場中靜止時，N極的指向是該點的磁場方向。
（2）[2]開關(guān)閉合后，小磁針分布狀態(tài)如圖甲所示，小磁針的N極指示一定的方向，說明通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
（3）[3]為了探究通電螺線管的磁場方向與電流方向是否有關(guān)，需要控制磁場方向不變，改變電流的方向，所以操作方法：對調(diào)電源正負極。
（4）[4]閉合圖乙中的開關(guān)，電流從螺線管的左側(cè)流入，根據(jù)安培定則可知，通電螺線管左端為S極。

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