1、专题20.2 电生磁 课前预习 1最早揭示电和磁之间有联系的是奥斯特实验，这个实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，磁场的方向跟电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。2通电螺线管外部磁场和条形磁铁磁场一样，其极性可用安培定则来判断：用_右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极知识点解读与例题突破知识点一：电流的磁效应奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。【例题1】（2023年福建）最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是（）A焦耳 B欧姆
2、C安培 D奥斯特【答案】D【解析】由物理学史可知，焦耳发现了焦耳定律，欧姆发现了欧姆定律，安培发现了安培定则等，奥斯特在1820年一次实验中发现了通电导体周围存在磁场，故D符合题意。【例题2】（2023年安徽省）直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（ ） A.若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转B.若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转C.若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转D.若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转【答案】 D 【解析】由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握
3、住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向； A.若电流方向从南向北，如下图（即图中电流从左到右），根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，而纸的里面是西，则小磁针的N极指向也指向西面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转动，A不符合题意。B.若电流方向从北向南，即下图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是东，小磁针N极指向也指向东面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往东转动，俯
4、视时，会发现小磁针顺时针转动。B不符合题意。C.若电流方向从东向西，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是南，小磁针N极指向也指向南面如图中红色磁针，小磁针原来指向北面如图中蓝色磁针，所以小磁针会转动到相反的方向，C不符合题意。D.若电流方向从西向东，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是北，小磁针N极指向也指向北面如图蓝色磁针，小磁针原来指向北面（如图蓝色磁针），所以小磁针不转动。D符合题意。知识点二：通电螺线管的磁场1.把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两
5、端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极出发，回到N极。2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。【例题3】（2023年湖南怀化）如图所示，小磁针静止时左端为N极，请在括号内标出电源的“+”、“-”极。【答案】如图所示：【解析】由小磁针S极靠近螺线管的左端，所以螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培螺旋定则，螺线管中的电流应由左端流入，所以电源左端为正极，右端为负极。知识点三：安培定则判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的方向就是该螺线管的N极
6、。【例题4】（2023年武汉）如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（）A小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端B小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端C小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端D小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端【答案】B【解析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可得出小磁针的NS极指示方向。 由电源的正负极可知，电流从螺线管的左后方流入，右前方流出，由右手螺旋定则可知，螺线管右端应为N极，左端为S极；因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针甲静止时N极指向左端，S极指向右，
7、小磁针乙静止时N极指向右端，S极指向左，故B正确，ACD错误。 习题精练一、选择题1（2023年山东泰安）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（）A通电螺线管的左端为N极B通电螺线管外A点磁场的方向向右C小磁针N极指向左 D小磁针S极指向左【答案】D【解析】A.闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，故A错误；B.在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B错误；CD.通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针
8、的S极应靠近螺线管的右端，即小磁针的S极指向左，故C错误，D正确。2（2023年山西）小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制作指南针。如图所示，该指南针的南极（S）应标在泡沫板的（）Aa处Bb处Cc处Dd处【答案】D【解析】地球是个大磁场，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近，所以小磁针在地磁场的作用下静止时总是一端指南一端指北。由右手螺旋定则可判断通电螺线管的磁极，螺线管处在地球的磁场中，因磁极间的相互作用可知泡沫板静止时船头的指向。泡沫板漂浮在水面上时，头d指向东，尾b指向西，如图所示由右手螺旋定则可知螺线管b端为N极，d端为S极；因
9、地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极，而同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故头d指向北方。3（2023年江苏盐城）我们的日常生活离不开电和磁发现电流磁效应的科学家是（）【答案】B【解析】多了解物理学史，了解科学家的贡献，有利于对培养学习物理的兴趣根据各位物理学家的贡献回答；奥斯特发现电生磁A牛顿提出了牛顿第一定律，故A错误；B奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故B正确；C阿基米德发现了杠杆原理，故C错误；D瓦特改良了蒸汽机，故D错误4（2017烟台）在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，
10、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是（）A通电螺线管M端为S极B小磁针N极指向水平向右C若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强D若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱【答案】D【解析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。A.电流从螺线管左端流入，右端流出，据安培定则知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；B.据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极指向水平向左。故B错误；C、D.
11、滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱。故C错误、D正确。5.（2017江西）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）【答案】B【解析】安培定则的内容：用右手握住螺线管，四指弯向螺线管中电流的方向，大拇指所指的就是螺线管的N极在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极；A据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故错误；B据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故正确；C据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故错误；D据安培定则判断，该螺线
12、管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故错误。6.（2023年四川绵阳）如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（黑端为N极），静止时其指向正确的是（）【答案】A【解析】A根据安培定则可知，通电螺线管N极在右端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故A正确；B根据安培定则可知，通电螺线管N极在上端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针上端为S极，下端为N极，故B错误；C根据安培定则可知，通电螺线管N极在左端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故C错误；D根据安培定则可知
13、，通电螺线管N极在左端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故D错误二、填空题7.（经典题）闭合开关S后，小磁针静止时北极的指向如图所示，则螺线管左端是_极（选填“N”或“S”），电源左端是_极（选填“正”或“负”）。【答案】N 负【解析】螺线管右端是S极，根据异名磁极互相吸引知道的。左端就是N极。8.（经典题）如图所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针。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 正【解析】根据磁感线方向知道螺线管左端是S极，所以小磁针左端是N极。根据螺线管N、S极，和导线绕法，结合右手安培定则，电流
14、从A端进入导线，所以A端是电源正极。9.（经典题）小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是_极(选填“N”或“S”)，接线柱a连接的是电源_极(选填“正”或“负”)。【答案】 (1). S (2). 正【解析】（1）根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。小磁针静止时右端为N极，所以螺线管的A端是S极，B端是N极。（2）由安培定则可知，螺线管中电流由左端流入，右端流出。所以a为电源正极，b为电源负极。如图：10（2023年聊城）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如
15、果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法： 。【答案】N；增大通电螺线管中的电流。【解析】（1）根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即它的前方为N极；（2）我们可以增大通电螺线管中的电流，或增加通电螺线管的线圈匝数，来增大通电螺线管的磁性。11.（2023年枣庄模拟题）如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向端移动。【答案】正；左。【解析】由小磁针的指向可判出电磁铁的极性，根据安培定则判断电源的正负极；由磁性的变化可知
