資源簡介

2024-2025學年人教版物理九年級全一冊考點分類專題易錯題匯編培優練
專題20.2 電生磁（六大考點）
考點1 奧斯特實驗 1
考點2 電流周圍的磁場及其分布規律 2
考點3 設計實驗：通電導體周圍存在磁場 3
考點4 通電螺線管周圍磁場的分布及其與條形磁體的比較 5
考點5 判斷螺線管極性、電流方向、繞線方式的關系 7
考點6 通電螺線管之間或與磁體的相互作用 8
考點1 奧斯特實驗
【典例分析】（2023·重慶·二模）1820年，丹麥物理學家 發現了電流的磁效應，為電磁學的發展奠定了基石。當今中國，電動車飛速普及，電動車運行時將電能主要轉化為 能。
【變式1-1】（2024·山西·三模）磁懸浮地球儀由底座和球體兩部分組成，底座通電后會產生磁場，球體能實現凌空懸浮，如圖所示，底座上的調節旋鈕可使球體小幅度升降，下列說法不合理的是（　　）
A．球體內可能暗藏磁體 B．底座的工作原理與奧斯特實驗相似
C．升降調節旋鈕可能是變阻器 D．球體升高過后所受磁力增大
【變式1-2】（2024·山東菏澤·二模）小麗用圖所示的裝置進行奧斯特實驗時，在閉合開關的瞬間，觀察到小磁針 的現象，這個現象說明電流周圍存在 。
【變式1-3】（2024·江蘇南京·二模）1820年，發現電流磁效應的物理學家是（　　）
A．奧斯特 B．法拉第
C．安培 D．麥克斯韋
考點2 電流周圍的磁場及其分布規律
【典例分析】（23-24九年級上·安徽合肥·期末）小明用如圖所示裝置探究磁與電的關系。
（1）由可知通電導體周圍存在的磁場方向與 方向有關；
（2）若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，如圖d所示，小磁針 發生偏轉（選填“會、不會”）。
【變式2-1】（23-24九年級下·全國·課后作業）如圖所示，把一根直導線平行地拉到靜止小磁針的上方，當通有如圖所示方向的電流時，小磁針N極垂直紙面向里偏轉。關于此實驗下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中的直導線一定是按南北方向放置
B．把小磁針拿走，通電導線周圍的磁場將消失
C．小磁針對導線一定有力的作用
D．把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，小磁針N極偏轉方向改變
【變式2-2】（2024·山東菏澤·一模）地球本身是一個大磁體，它周圍存在 ，為地球提供了一頂“保護傘”，從而使地球上的生命免受來自宇宙空間的高速帶電粒子流的轟擊，這其中包含的兩個物理知識： 、 。
【變式2-3】（23-24九年級上·山東東營·期末）某物理興趣小組的同學對“電與磁”非常感興趣，他們共同完成了以下實驗：探究通電螺線管外部磁場的分布
（1）如圖所示,閉合開關后，小磁針發生偏轉，說明通電螺線管周圍存在 ；
（2）把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向；
（3）觀察圖甲發現，通電螺線管外部的磁場分布與 形磁體的磁場分布十分相似；
【變式2-4】（23-24九年級上·河南安陽·期末）如圖是小明做奧斯特實驗時的裝置圖，下列說法正確的是（　　）
A．實驗時，導線平行架到小磁針上方，更易看到小磁針轉動的現象
B．通電導線周圍的磁場方向與電流方向無關
C．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動；若把小磁針放置到導線上方，它將不動
D．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動：若將小磁針移去，通電導線周圍將不存在磁場
考點3 設計實驗：通電導體周圍存在磁場
【典例分析】（2024·山東濟南·模擬預測）在“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中；
(1)如圖甲所示，開關斷開時小磁針指向南北，是因為受到了 的作用；開關閉合后，小磁針N極（小磁針黑色端為N極）轉向紙外，說明了 ；
(2)根據圖甲中小磁針靜止時的指向可以判斷圖乙中的小磁針N極的轉動情況是 （選填“轉向紙內”“轉向紙外”或“保持不動”）；通電導線產生的磁場的方向與電流的方向 （選填“有關”或“無關”）；
(3)條形磁體周圍的小磁針的指向如圖丙所示，現把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發現小磁針的指向如圖丁所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟 的磁場相似；電源的左端是電源的 （選填“正極”或“負極”）；
(4)下列做法中，能使圖丁中的通電螺線管磁性增強的是________。（只填字母序號）
A．增加螺線管的匝數
B．增大通過螺線管的電流
C．將一銅芯插入螺線管中
D．將沒有磁性的鐵芯插入螺線管中
【變式3-1】（2023·貴州六盤水·一模）某物理興趣小組的同學在做“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）將許多小磁針放在通電螺線管周圍的不同位置上，接通電路后觀察小磁針靜止時的指向如圖甲所示（小磁針上涂黑的是N極），可初步判斷：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場相似。
（2）閉合開關后，觀察到通電螺線管周圍的小磁針發生偏轉，說明此時通電螺線管周圍存在 ；如果移走小磁針，該結論 （選填“成立”或“不成立”）。
（3）如圖乙，對調電源正負極后重新實驗，發現小磁針靜止時N極指向與原來相反，說明通電螺線管的磁場方向與 有關；對于通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系，我們可以用 來判定。
（4）請寫出一個增強通電螺線管磁場的方法： 。
【變式3-2】（2024·吉林長春·二模）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）開關閉合后，小磁針分布狀態如圖甲所示，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，寫出一種操作方法： ；
（4）閉合圖乙中的開關，則通電螺線管左端為 極。
【變式3-3】（2024·江蘇南通·二模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小明在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒滿細鐵屑，閉合開關后 玻璃板（填寫操作方法），觀察到細鐵屑的排列如圖甲所示，同時觀察到小磁針發生偏轉，則說明通電螺線管周圍存在 。此時，如果移走小磁針，該結論 （選填“成立”或“不成立”）；
（2）如圖乙把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向。由此判斷，通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場分布相似；
（3）接下來小明斷開開關，對調電源的正負極，閉合開關后，觀察小磁針的指向。此時小明是想要探究通電螺線管的極性與 的關系。
考點4 通電螺線管周圍磁場的分布及其與條形磁體的比較
【典例分析】（2024·四川內江·二模）如圖乙所示，閉合開關S后小磁針沿順時針方向偏轉后靜止，請在圖中括號內標出電源的“”、“”極，并標出通過通電螺線管外點的磁感線的方向。
【變式4-1】（2024·安徽·中考真題）圖甲為小明同學用銅導線穿過硬紙板繞制而成的螺線管。他先在水平放置的硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，然后在螺線管中通以圖乙所示的電流，輕敲紙板，觀察到鐵屑的排列情況如圖丙所示。
（1）由圖丙中的鐵屑排列情況可以得出：通電螺線管外部的磁場與 （選填“條形”或“蹄形”）磁體的磁場相似；
（2）若將一小磁針放置在圖丙中通電螺線管右端軸線上的A處，則小磁針靜止時N極的指向水平向 （選填“左”或“右”）。
【變式4-2】（23-24九年級下·福建莆田·階段練習）根據通電螺線管周圍磁感線方向，請在圖中標明電源的“+”極和小磁針靜止時的N極。
【變式4-3】（2024·吉林長春·中考真題）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：
（1）如圖所示，閉合開關，通電螺線管的右端為 極，小磁針的左端為 極；
（2）對調電源正、負極，小磁針N極指向與（1）中相反，這表明，通電螺線管外部的磁場方向與 的方向有關；
（3）在螺線管中插入一根鐵棒，可使通電螺線管的磁性 。
考點5 判斷螺線管極性、電流方向、繞線方式的關系
【典例分析】（2024·山東濰坊·中考真題）某款磁懸浮玩具的電路原理圖如圖所示。閉合開關，磁性小球懸停在空中，一小磁針靜止于螺線管左側，不考慮小磁針與磁性小球間的相互作用。
(1)將小磁針“N”“S”極填入括號中；
(2)畫出磁性小球的受力示意圖。
【變式5-1】（2023·廣東清遠·一模）如圖所示，螺線管通電后小磁鐵不動，請標出螺線管兩端N，S極和電源+，-極電路閉合時小磁針靜止如圖，請在圖中畫出螺線管導線的繞法。
【變式5-2】（2023·山東菏澤·一模）小明在課堂上給同學們展示了一個如圖所示的實驗裝置，閉合開關后，下來說法不正確的是（　　）
A．通電螺線管上方的磁感線從左向右
B．通電螺線管左端是 N極
C．小磁針將順時針旋轉90度后靜止
D．將小磁針移走后小磁針原來所在位置磁場消失
【變式5-3】（22-23九年級下·山東菏澤·期中）根據圖中磁感線的方向，標出小磁針的N、S極，并用“+”、“-”分別標出電源的正、負極。
考點6 通電螺線管之間或與磁體的相互作用
【典例分析】（2024·黑龍江綏化·模擬預測）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”）
【變式6-1】（2024·福建泉州·一模）如圖，閉合開關S后，小磁針處于靜止狀態，通電螺線管的磁感線方向如圖中箭頭所示，那么下列說法正確的是（　　）
A．a端是電源正極，e端是小磁針的N極
B．b端是電源正極，f端是小磁針的S極
C．a端是電源正極，c端是通電螺線管的N極
D．b端是電源正極，d端是通電螺線管的S極
【變式6-2】（2024·甘肅武威·三模）如圖所示，當電源開關接通后，會發現小磁針的北極向 偏轉，同時發現可移動的A、B兩螺線管相互 。
【變式6-3】（23-24九年級下·江蘇泰州·開學考試）在探究通電螺線管周圍的磁場分布的實驗中，在一塊有機玻璃板上安裝了一個用導線繞成的螺線管，在板面上均勻撒滿鐵屑，通電后輕敲玻璃板，鐵屑的排列如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．不同位置的鐵屑可以反映該處磁場的方向
B．鐵屑有規律地排列，它們共同組成了磁體周圍客觀存在的磁感線
C．用木屑代替鐵屑進行實驗，木屑也會有規律地排列
D．如果在P處自由靜止的小磁針的右端是N極，則在Q處自由靜止的小磁針的左端是S極2024-2025學年人教版物理九年級全一冊考點分類專題易錯題匯編培優練
專題20.2 電生磁（六大考點）
考點1 奧斯特實驗 1
考點2 電流周圍的磁場及其分布規律 2
考點3 設計實驗：通電導體周圍存在磁場 5
考點4 通電螺線管周圍磁場的分布及其與條形磁體的比較 9
考點5 判斷螺線管極性、電流方向、繞線方式的關系 11
考點6 通電螺線管之間或與磁體的相互作用 15
考點1 奧斯特實驗
【典例分析】（2023·重慶·二模）1820年，丹麥物理學家 發現了電流的磁效應，為電磁學的發展奠定了基石。當今中國，電動車飛速普及，電動車運行時將電能主要轉化為 能。
答案： 奧斯特 機械
規范解答：[1] 丹麥物理學家奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場，是第一個發現電流磁效應的科學家。
[2] 電動車運行時消耗電能，驅動車前進，將電能主要轉化為機械能。
【變式1-1】（2024·山西·三模）磁懸浮地球儀由底座和球體兩部分組成，底座通電后會產生磁場，球體能實現凌空懸浮，如圖所示，底座上的調節旋鈕可使球體小幅度升降，下列說法不合理的是（　　）
A．球體內可能暗藏磁體 B．底座的工作原理與奧斯特實驗相似
C．升降調節旋鈕可能是變阻器 D．球體升高過后所受磁力增大
答案：D
規范解答：AB．磁懸浮地球儀由底座和球體兩部分組成，底座通電后會產生磁場，原理是電流的磁效應，與奧斯特實驗相似，球體內暗藏磁體，利用同名磁極相互排斥，球體在磁力的作用下懸浮在底座上方，故AB正確，不符合題意；
C．底座上的調節旋鈕可使球體小幅度升降，說明調節旋鈕可以改變電流大小，升降調節旋鈕可能是變阻器，故C正確，不符合題意；
D．球體靜止，受力平衡，重力與磁力是一對平衡力，球體升高過后重力不變，所以所受磁力不變，故D錯誤，符合題意。
故選D。
【變式1-2】（2024·山東菏澤·二模）小麗用圖所示的裝置進行奧斯特實驗時，在閉合開關的瞬間，觀察到小磁針 的現象，這個現象說明電流周圍存在 。
答案： 偏轉 磁場
規范解答：[1][2]丹麥物理學家奧斯特一次實驗時，把一個小磁針放置在直導線下方，然后給導線通電，發現靜止的小磁針發生了偏轉。這是因為電流周圍存在磁場，小磁針受磁場力作用而偏轉，這種現象叫電流的磁效應。
【變式1-3】（2024·江蘇南京·二模）1820年，發現電流磁效應的物理學家是（　　）
A．奧斯特 B．法拉第
C．安培 D．麥克斯韋
答案：A
規范解答：奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場，是第一個發現電流磁效應的科學家。故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
考點2 電流周圍的磁場及其分布規律
【典例分析】（23-24九年級上·安徽合肥·期末）小明用如圖所示裝置探究磁與電的關系。
（1）由可知通電導體周圍存在的磁場方向與 方向有關；
（2）若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，如圖d所示，小磁針 發生偏轉（選填“會、不會”）。
答案： 電流 會
規范解答：（1）[1]都有電流通過，但電流方向相反，同時小磁針偏轉的方向也相反，因此這兩圖的比較可得出電流的磁場方向與電流方向有關的結論。
（2）[2]小寧推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，電子是負電荷，其定向移動時會產生電流，電流的周圍存在磁場，則小磁針也會發生偏轉。
【變式2-1】（23-24九年級下·全國·課后作業）如圖所示，把一根直導線平行地拉到靜止小磁針的上方，當通有如圖所示方向的電流時，小磁針N極垂直紙面向里偏轉。關于此實驗下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中的直導線一定是按南北方向放置
B．把小磁針拿走，通電導線周圍的磁場將消失
C．小磁針對導線一定有力的作用
D．把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，小磁針N極偏轉方向改變
答案：B
規范解答：A．因為地磁場的方向為南北方向，所以小磁針的方向靜止時指向南北，在證明電流周圍存在磁場，不受地磁場的干擾，應將導線水平南北放置，故A正確，不符合題意；
B．通電導線周圍的磁場是客觀存在的，把小磁針拿走，通電導線周圍的磁場不會消失，故B錯誤，符合題意；
C．物體間力的作用是相互的，小磁針受力發生偏轉，則小磁針對導線一定有力的作用，故C正確，不符合題意；
D．把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，磁場方向會發生變化，小磁針N極偏轉方向也會隨之變化，故D正確，不符合題意。
故選B。
【變式2-2】（2024·山東菏澤·一模）地球本身是一個大磁體，它周圍存在 ，為地球提供了一頂“保護傘”，從而使地球上的生命免受來自宇宙空間的高速帶電粒子流的轟擊，這其中包含的兩個物理知識： 、 。
答案： 磁場 電荷的定向移動形成了電流 磁場對電流有力的作用
規范解答：[1]地球是一個巨大的磁體，它周圍存在著磁場，叫做地磁場，是地球的“保護傘”。
[2][3]高速帶電粒子的定向運動形成電流，根據磁場對電流有力的作用可知，高速帶電粒子流受磁場力的作用而離開地球。
【變式2-3】（23-24九年級上·山東東營·期末）某物理興趣小組的同學對“電與磁”非常感興趣，他們共同完成了以下實驗：探究通電螺線管外部磁場的分布
（1）如圖所示,閉合開關后，小磁針發生偏轉，說明通電螺線管周圍存在 ；
（2）把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向；
（3）觀察圖甲發現，通電螺線管外部的磁場分布與 形磁體的磁場分布十分相似；
答案： 磁場 N或北 條
規范解答：（1）[1]磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，閉合開關，觀察到螺線管周圍的小磁針由于受到磁場的作用而發生偏轉，說明了通電螺線管周圍存在磁場。
（2）[2]物理學中規定，自由小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點的磁場方向。
（3）[3]觀察圖甲發現，小磁針的N極，指向通電螺線管的左端，即為S極，右端即為N極，再觀察小磁針的分布情況發現，通電螺線管外部的磁場分布與條形磁鐵的磁場十分相似。
【變式2-4】（23-24九年級上·河南安陽·期末）如圖是小明做奧斯特實驗時的裝置圖，下列說法正確的是（　　）
A．實驗時，導線平行架到小磁針上方，更易看到小磁針轉動的現象
B．通電導線周圍的磁場方向與電流方向無關
C．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動；若把小磁針放置到導線上方，它將不動
D．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動：若將小磁針移去，通電導線周圍將不存在磁場
答案：A
規范解答：A．因通電直導線周圍的磁場方向與導線垂直，所以若導線與小磁針垂直放置，小磁針有可能不轉動，平行放置時，小磁針N極的指向為該點的磁場方向，這時實驗現象最明顯，故A正確；
B．根據奧斯特實驗，人們發現改變導線中電流方向，小磁針偏轉方向改變，說明通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關，故B錯誤；
C．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動；若把小磁針放置到導線上方，因磁場方向改變，所以小磁針偏轉方向改變，它將轉動，故C錯誤；
D．通電導線周圍有磁場是因為通電導線中存在電流，通電導線中的電流是通電導線周圍磁場形成的原因，與小磁針無關，小磁針只是為了證明有磁場產生，故D錯誤。
故選A。
考點3 設計實驗：通電導體周圍存在磁場
【典例分析】（2024·山東濟南·模擬預測）在“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中；
(1)如圖甲所示，開關斷開時小磁針指向南北，是因為受到了 的作用；開關閉合后，小磁針N極（小磁針黑色端為N極）轉向紙外，說明了 ；
(2)根據圖甲中小磁針靜止時的指向可以判斷圖乙中的小磁針N極的轉動情況是 （選填“轉向紙內”“轉向紙外”或“保持不動”）；通電導線產生的磁場的方向與電流的方向 （選填“有關”或“無關”）；
(3)條形磁體周圍的小磁針的指向如圖丙所示，現把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發現小磁針的指向如圖丁所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟 的磁場相似；電源的左端是電源的 （選填“正極”或“負極”）；
(4)下列做法中，能使圖丁中的通電螺線管磁性增強的是________。（只填字母序號）
A．增加螺線管的匝數
B．增大通過螺線管的電流
C．將一銅芯插入螺線管中
D．將沒有磁性的鐵芯插入螺線管中
答案：(1) 地磁場 通電導線周圍存在磁場
(2) 轉向紙內 有關
(3) 條形磁體 正極
(4)ABD
規范解答：（1）[1]如圖甲所示，開關斷開時小磁針指向南北，這是因為受到了地磁場的作用。
[2]閉合開關后，導線下方的小磁針N極（小磁針黑色端為N極）轉向紙外，說明通電導體周圍存在磁場。
（2）[1][2]圖甲中，小磁針上方導線電流方向由左向右，小磁針N極轉向紙外，圖乙中，小磁針上方導線電流方向由右向左，故圖乙小磁針轉動方向與圖甲相反，圖乙中的小磁針N極的轉動情況是轉向紙內，故能得出：通電導線產生的磁場的方向與電流的方向有關。
（3）[1]由圖丙和圖丁可知，通電螺線管外部小磁針的指向與條形磁體外部小磁針的指向相似，說明通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似。
[2]由圖丁可知，通電螺線管右側為N極，根據安培定則可知，電源的左端是電源的正極。
（4）通電螺線管的磁性強弱由三個因素決定：線圈的匝數、線圈中的電流大小、有無鐵芯，故若想增強通電螺線管的磁性，可以增加螺線管的匝數、增大通過螺線管的電流、將沒有磁性的鐵芯插入螺線管中，故ABD符合題意，C不符合題意。
故選ABD。
【變式3-1】（2023·貴州六盤水·一模）某物理興趣小組的同學在做“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）將許多小磁針放在通電螺線管周圍的不同位置上，接通電路后觀察小磁針靜止時的指向如圖甲所示（小磁針上涂黑的是N極），可初步判斷：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場相似。
（2）閉合開關后，觀察到通電螺線管周圍的小磁針發生偏轉，說明此時通電螺線管周圍存在 ；如果移走小磁針，該結論 （選填“成立”或“不成立”）。
（3）如圖乙，對調電源正負極后重新實驗，發現小磁針靜止時N極指向與原來相反，說明通電螺線管的磁場方向與 有關；對于通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系，我們可以用 來判定。
（4）請寫出一個增強通電螺線管磁場的方法： 。
答案： 條形 磁場 成立 電流方向 安培定則 增大通電螺線管中的電流
規范解答：（1）[1]由圖甲可知，通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體的磁場相似。
（2）[2][3]閉合開關后，觀察到螺線管周圍的小磁針發生偏轉，說明此時通電螺線管周圍存在磁場，小磁針由于受到磁場的力的作用而發生偏轉，由于磁場看不見、摸不到，故采用轉換法來觀察，移走小磁針，通電螺線管周圍的磁場仍存在，該結論仍成立。
（3）[4]對調電源正負極后，電流的方向發生改變，此時發現小磁針靜止時N極指向與原來相反，說明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
[5]我們用安培定則來判斷通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系，右手的四指握住螺線管，大拇指指向N極方向，則四指的方向為電流的方向；右手的四指握住螺線管，四指所指的方向與電流的方向一致，則大拇指所指方向為通電螺線管的N極。
（4）[6]增大通電螺線管中的電流可以增強通電螺線管磁場。
【變式3-2】（2024·吉林長春·二模）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）開關閉合后，小磁針分布狀態如圖甲所示，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，寫出一種操作方法： ；
（4）閉合圖乙中的開關，則通電螺線管左端為 極。
答案： N 條形 見解析 S
規范解答：（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]開關閉合后，小磁針分布狀態如圖甲所示，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，需要控制磁場方向不變，改變電流的方向，所以操作方法：對調電源正負極。
（4）[4]閉合圖乙中的開關，電流從螺線管的左側流入，根據安培定則可知，通電螺線管左端為S極。
【變式3-3】（2024·江蘇南通·二模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小明在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒滿細鐵屑，閉合開關后 玻璃板（填寫操作方法），觀察到細鐵屑的排列如圖甲所示，同時觀察到小磁針發生偏轉，則說明通電螺線管周圍存在 。此時，如果移走小磁針，該結論 （選填“成立”或“不成立”）；
（2）如圖乙把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向。由此判斷，通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場分布相似；
（3）接下來小明斷開開關，對調電源的正負極，閉合開關后，觀察小磁針的指向。此時小明是想要探究通電螺線管的極性與 的關系。
答案： 輕敲 磁場 成立 N 條形 電流方向
規范解答：（1）[1] [2] [3]在嵌入螺線管的有機玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后需要輕敲有機玻璃板，這樣做的目的是克服摩擦力的影響，使細鐵屑可以自由移動。磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，閉合開關，觀察到螺線管周圍的小磁針由于受到磁場的作用而發生偏轉，說明了通電螺線管周圍存在磁場。閉合開關后，發現無論小磁針放在螺線管周圍的那個位置，均發生偏轉，說明通電螺線管周圍存在磁場，電流周圍存在的磁場是真實的，不會由于小磁針的消失而消失。
（2）[4][5]物理學中規定，自由小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點的磁場方向。在通電螺線管外部多放置一些細鐵屑，可以形象的顯示出通電螺線管周圍的細鐵屑的排列與條形磁鐵周圍的細鐵屑排列相似，由此可以判斷，通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的磁場相似。
（3）[6]在其它因素不變的情況下，對調電源的正負極，改變通過螺線管的電流方向，觀察小磁針的指向有無改變，可探究通電螺線管的極性與電流方向的關系。
考點4 通電螺線管周圍磁場的分布及其與條形磁體的比較
【典例分析】（2024·四川內江·二模）如圖乙所示，閉合開關S后小磁針沿順時針方向偏轉后靜止，請在圖中括號內標出電源的“”、“”極，并標出通過通電螺線管外點的磁感線的方向。
答案：
規范解答：閉合開關S后小磁針沿順時針方向偏轉后靜止，則小磁針左端為S極，根據同名磁極相互吸引可知，螺線管右端為N極，根據右手螺旋定則可得，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極出發回到S極，所以，A點磁感線向左，故作圖如下：
【變式4-1】（2024·安徽·中考真題）圖甲為小明同學用銅導線穿過硬紙板繞制而成的螺線管。他先在水平放置的硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，然后在螺線管中通以圖乙所示的電流，輕敲紙板，觀察到鐵屑的排列情況如圖丙所示。
（1）由圖丙中的鐵屑排列情況可以得出：通電螺線管外部的磁場與 （選填“條形”或“蹄形”）磁體的磁場相似；
（2）若將一小磁針放置在圖丙中通電螺線管右端軸線上的A處，則小磁針靜止時N極的指向水平向 （選填“左”或“右”）。
答案： 條形 左
規范解答：（1）[1]由丙圖中，利用鐵屑可以形象地顯示磁場的情況，分析可知，通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
（2）[2]根據安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指方向為螺線管的N極，因此螺線管的左端為N極，右端為S極，根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極指向左。
【變式4-2】（23-24九年級下·福建莆田·階段練習）根據通電螺線管周圍磁感線方向，請在圖中標明電源的“+”極和小磁針靜止時的N極。
答案：
規范解答：在通電螺線管外部，磁感線從N極出發回到S極，所以通電螺線管右端為N極；根據右手螺旋定則可知，電流從通電螺線管左端流入，右端流出，所以電源左端為正極，右端為負極；磁場中自由小磁針N極指向為磁場方向，磁感線方向也為磁場方向，所以小磁針右端為N極，故作圖如下：
【變式4-3】（2024·吉林長春·中考真題）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：
（1）如圖所示，閉合開關，通電螺線管的右端為 極，小磁針的左端為 極；
（2）對調電源正、負極，小磁針N極指向與（1）中相反，這表明，通電螺線管外部的磁場方向與 的方向有關；
（3）在螺線管中插入一根鐵棒，可使通電螺線管的磁性 。
答案： N S 電流 增強
規范解答：（1）[1]閉合開關，電流從螺線管的右端流入，由右手定則得，通電螺線管的右端為N極。
[2]由異名磁極相吸引得，小磁針的左端為S極。
（2）[3]小磁針的N極指向表示磁場方向，對調電源正、負極，電流的方向改變，小磁針與（1）中相反，說明磁場方向改變，通電螺線管外部的磁場方向與電流的方向有關。
（3）[4]研究發現，在螺線管中插入一根鐵棒，鐵棒被磁化，可使通電螺線管的磁性增強。
考點5 判斷螺線管極性、電流方向、繞線方式的關系
【典例分析】（2024·山東濰坊·中考真題）某款磁懸浮玩具的電路原理圖如圖所示。閉合開關，磁性小球懸停在空中，一小磁針靜止于螺線管左側，不考慮小磁針與磁性小球間的相互作用。
(1)將小磁針“N”“S”極填入括號中；
(2)畫出磁性小球的受力示意圖。
答案：(1)
(2)
規范解答：（1）由圖可知，電流從螺線管的上端流入，由安培定則可知螺線管的上端是N極，下端是S極，由磁極間的相互作用可知小磁針的上端是S極，下端是N極，如圖所示：
（2）磁性小球懸停在空中，說明它處于平衡狀態，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向豎直向下，磁力的方向豎直向上，如圖所示：
【變式5-1】（2023·廣東清遠·一模）如圖所示，螺線管通電后小磁鐵不動，請標出螺線管兩端N，S極和電源+，-極電路閉合時小磁針靜止如圖，請在圖中畫出螺線管導線的繞法。
答案：
規范解答：小磁針靜止在圖示的位置，小磁鐵靜止所指的方向為磁場方向，所以磁場方向從螺線管左端出發，回到螺線管右端，所以螺線管的右端為S極，左端為N極；利用安培定則可以確定螺線管中的電流是從螺線管的左端流出，回到右端，故電源左端為正極，右端為負極，如圖所示：
【變式5-2】（2023·山東菏澤·一模）小明在課堂上給同學們展示了一個如圖所示的實驗裝置，閉合開關后，下來說法不正確的是（　　）
A．通電螺線管上方的磁感線從左向右
B．通電螺線管左端是 N極
C．小磁針將順時針旋轉90度后靜止
D．將小磁針移走后小磁針原來所在位置磁場消失
答案：D
規范解答：圖示中，電流從通電螺線管的右端流入，左端流出，據安培定則知，螺線管的左端為N極，右端為S極，據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，小磁針的逆時針轉過90度后，靜止。磁感線由N極出來，回到S極，所以通電螺線管上方的磁感線從左向右。通電螺線管周圍存在著磁場，小磁針移走后，仍然存在，故ABC正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。
故選D。
【變式5-3】（22-23九年級下·山東菏澤·期中）根據圖中磁感線的方向，標出小磁針的N、S極，并用“+”、“-”分別標出電源的正、負極。
答案：
規范解答：磁體外部磁場方向從N即流向S極，由圖中磁場方向得，螺線管的右端為N極，左端為S極，由異名磁極相吸引得，小磁針的左端為S極；由右手定則得，電流從螺線管的左端流入，右端流出，則電源的左端為“+”極，電源右端為“-”極，如圖所示：
考點6 通電螺線管之間或與磁體的相互作用
【典例分析】（2024·黑龍江綏化·模擬預測）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”）
答案： S N
規范解答：[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，根據安培定則可知，螺線管的左端為N極、右端為S極，根據異名磁極相互吸引，可知小磁針靜止時左端為S極，右端為N極。
【變式6-1】（2024·福建泉州·一模）如圖，閉合開關S后，小磁針處于靜止狀態，通電螺線管的磁感線方向如圖中箭頭所示，那么下列說法正確的是（　　）
A．a端是電源正極，e端是小磁針的N極
B．b端是電源正極，f端是小磁針的S極
C．a端是電源正極，c端是通電螺線管的N極
D．b端是電源正極，d端是通電螺線管的S極
答案：C
規范解答：通電螺線管外部磁感線從N極出發，回到S極，所以通電螺線管c端為N極，d端為S極；根據右手螺旋定則可知，電流從通電螺線管左端流入，右端流出，所以電源a端為正極，b端為負極；小磁針N極指向為磁場方向，磁感線方向表示磁場方向，所以小磁針f端為N極，e端為S極，故C正確，ABD錯誤。
故選C。
【變式6-2】（2024·甘肅武威·三模）如圖所示，當電源開關接通后，會發現小磁針的北極向 偏轉，同時發現可移動的A、B兩螺線管相互 。
答案： 左 靠近
規范解答：[1]對于螺線管A，電流從右端流入左端流出，由安培定則可知，螺線管A的右端是N極，左端是S極。由于小磁針處于螺線管A產生的磁場中，它會受到磁場力的作用而發生偏轉。根據磁極間的相互作用規律可知，小磁針的N極會向螺線管A的S極偏轉，即向左偏轉。
[2]螺線管B中電流從右端流入左端流出，由安培定則可知，螺線管B的左端是S極，右端是N極。螺線管A的右端和螺線管B的左端是異名磁極，根據磁極間的相互作用規律，它們會相互吸引而靠近。
【變式6-3】（23-24九年級下·江蘇泰州·開學考試）在探究通電螺線管周圍的磁場分布的實驗中，在一塊有機玻璃板上安裝了一個用導線繞成的螺線管，在板面上均勻撒滿鐵屑，通電后輕敲玻璃板，鐵屑的排列如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．不同位置的鐵屑可以反映該處磁場的方向
B．鐵屑有規律地排列，它們共同組成了磁體周圍客觀存在的磁感線
C．用木屑代替鐵屑進行實驗，木屑也會有規律地排列
D．如果在P處自由靜止的小磁針的右端是N極，則在Q處自由靜止的小磁針的左端是S極
答案：D
規范解答：A．利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷該磁體周圍的磁場的分布情況，而不能判斷出該磁體周圍各點的磁場方向，故A錯誤；
B．閉合開關將螺線管通電，用手輕敲擊紙板，觀察鐵屑的分布；由于通電螺線管周圍的鐵屑會被磁化，每一個小鐵屑都相當于一個小磁針；鐵屑受到磁場的作用力而有規律地排列，因此我們用鐵屑來顯示通電螺線管磁場的分布。磁場是一種物質，它真實的存在于磁體周圍，是看不見摸不到的，為了形象地描述磁場，我們引入了一系列帶有方向的曲線來描述磁場，因此螺線管周圍存在磁場，不存在磁感線，故B錯誤；
C．不可以用木屑代替小鐵屑進行實驗，因為木屑不能被磁化，故C錯誤；
D．如果在P處自由靜止的小磁針的右端是N極，則通電螺線管的左端為S極，通電螺線管的右端為N極，由異名磁極相互吸引可知，在Q處自由靜止的小磁針的左端是S極，故D正確。
故選D。

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