1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：第二十章 电与磁20.2 电生磁一、学习目标一、知识与技能1.通过实验了解电流周围存在磁场。2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的性质相似。3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。二、过程与方法1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力。2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。三、情感、态度与价值观通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧。教学重点1.电流的磁效应。2.
2、通电螺线管的磁场。教学难点运用安培定则判断通电螺线管的极性或通电螺线管的电流方向。二、学习过程一）、知识点梳理知识要点 一 电流的磁效应 演示：实验：将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针跨放一条直导线，使导线与电池触接，看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。结论：（1）通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场；（2） 当电路中的电流反向时，磁针的偏转方向 ，说明电流的磁场方向跟电流的 有关2.概念引入。通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作 。【答案】 1.相反 方向 2.磁效应知识要点 二 通电螺线管的磁场1. 典型探究通电螺线管的磁场。演示：（把导线绕在圆筒上，做成 （
3、也叫线圈），各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。通电螺线管对铁屑排列的情况 影响【答案】 1.螺线管 有 2. 典型探究探究通电螺线管外部的磁场分布。演示：实验：（1）通电，标记磁场方向；（2）改变线圈绕向，通电，标记磁场方向；3）改变电流方向，标记磁场方向。结论：（1） 通电螺线管外部的磁场和 形磁体的磁场相似；（2） 通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流的 有关。通电螺线和的两端相当于条形磁体的两个极，它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定；改变电流方向，通电螺线管的N、S极正好对调。【拓展】通电螺线管内部磁场的方向是S极指向N极，通电螺线管内部磁针静止时的指向如图所示。【答案
4、】 2 .条 方向 3.安培定则。用 手握住螺线管，让 指向螺线管中电流的方向，则 所指的那端就是螺线管的N极（如图所示）【答案】 3.右 四指 拇指二）、例题 练习 例1安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）ABCD【答案】D【解析】AA图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；BB图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；CC图中电流为环形电流，由右
5、手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；DD图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。故选D。练1.1下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（）A托里拆利实验可以得出液体内部存在压强B奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场C用小磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的D探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥【答案】B【解析】A托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压强，故A不符合题意；B奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；C磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；D根据带电体间
6、的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。故选B。练1.2下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A电饭锅B电风扇C洗衣机D电视机【答案】A【解析】A电饭锅是把电能转化为热能的，利用了电流的热效应，故A正确；B电风扇是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用了电流的磁效应，故B错误；C洗衣机是利用电动机来带动它工作，因此它是利用了电流的磁效应，故C错误；D电视机是利用了电流的磁效应，故D错误。故选A。练1.3下列关于磁现象描述中错误的是（）A磁体周围的磁场是真实存在的B地面上的指南针N极总是指向地理的南极C通电导体周围存在磁场D磁感线是为了描述磁场而引
7、入的假想曲线【答案】B【解析】A磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，不符合题意；B地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故B错误，符合题意；C根据奥斯特实验即电流的磁效应可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确，不符合题意；D磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故D正确，不符合题意。故选B。练1.4首先发现电流磁效应的科学家是（）A奥斯特B伏特C安培D欧姆【答案】A【解析】奥斯特首先发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间有联系的人。故选A。练1.5下列说法正确的是（）A
8、图甲，活塞式抽水机是利用了空气流速大的地方压强小的原理制作而成B图乙，第一位用望远镜观察太空的科学家是伽利略，望远镜中看到的是天体的虚像C图丙，人站在地上接触到火线，空气开关会切断电流，起保护人的作用D图丁，此原理是通电导体在磁场中受力运动，可以用于制作电磁继电器【答案】B【解析】A活塞式抽水机是利用大气压将水从低处抽到高处，故A错误；B伽利略是第一位使用望远镜观察太空的科学家，望远镜由物件和目镜两组透镜组成，物镜成的是倒立、缩小的实像，目镜成的是正立放大的虚像，最终望远镜形成的是虚像，故B正确；C人站在地上接触到火线，漏电保护器会检测到漏电从而切断电路，起到保护人的作用，故C错误；D图丁中实
9、验的原理是电流的磁效应，可以用于制作电磁继电器，故D错误。故选B。练1.6对下列各图形情景，解释错误的是（）A图甲，通电后小磁针转动，说明通电导线周围存在磁场B图乙，两个压力锅很难被拉开，因为锅外部气压远小于内部气压C图丙，机壳没有接地，容易引起触电事故D图丁，小孩儿下滑过程中臀部发热，是通过做功改变内能的【答案】B【解析】A如图所示是奥斯特实验，小磁针转动，说明通电导体周围存在磁场，故A正确，不符合题意；B图乙所示，两个压力锅很难被拉开，是因为锅内气压比锅外的小，故B错误，符合题意；C图丙中，机壳没有接地，则机壳上的电不能及时导走，人接触到外壳时可能会被电到，故C正确，不符合题意；D小孩儿下
10、滑过程，克服摩擦做功，臀部内能增大，故D正确，不符合题意。故选B。练1.7下列选项错误的是（）A甲图：汽油机的此冲程内能转化为机械能B乙图：该器材可验证压强与受力面积的关系C丙图：该实验可验证电流周围存在磁场D丁图：利用该实验装置探究电热与电阻的关系【答案】D【解析】A甲图中，进气门和排气门都关闭，活塞下行，内能转化为机械能，故A正确，A不符合题意；B乙图中，分别把砖块平放和竖放（或侧放），在压力不变的条件下，可改变受力面积的大小，根据细沙的凹陷程度，可验证压强与受力面积的关系，故B正确，B不符合题意；C丙图为奥斯特实验，通过后小磁针发生偏转，该实验可验证电流周围存在磁场，故C正确，C不符合题
11、意；D电热与电流、电阻和通电时间有关，由控制变量法，探究电热与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻丝的阻值大小。丁图中，电阻丝阻值一定，无法改变电阻丝阻值的大小，故利用该实验装置不能探究电热与电阻的关系，故D错误，D符合题意。故选D。例2关于电和磁说法正确的是（）A磁体只对放入其中的磁体有力的作用B只有地球和磁体周围存在磁场C磁感线总是从磁体的N极出发回到S极D小磁针自由静止时的N极总是指向地理方位的北方附近【答案】D【解析】A磁体不仅会对放入其中的磁体有力的作用，对铁钴镍等物质也会有力的作用，故A错误；B地球和磁体周围存在磁场，通电导线周围也存在磁场，故B错误；C磁感线在磁体周
12、围总是从磁体的N极出发回到S极，而内部则是由S极出发回到N极，故C错误；D地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，所以小磁针自由静止时的N极总是指向地理方位的北方附近，故D正确。故选D。练2.1如图，是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（）A通电导线周图磁场的方向由小磁针的指向决定B通电导线受到小磁针施加的磁力C若闭合开关，小磁针无偏转，则说明通电导线一定没有产生磁场D通电导线周的磁场方向与电流方向无关【答案】B【解析】A通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，故A错误；B由于物体间力的作用是相互的，所以小磁针受到通电导线产生的磁场力
13、的作用，同时通电导线受到小磁针施加的磁力，故B正确；C通电导线一定能够产生磁场，闭合开关，小磁针无偏转，可能是通电导线产生的磁场太弱，无法使小磁针转动，故C错误；D通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误。故选B。练2.2下列说法中正确的是（）A电流是由电荷定向运动形成的B电荷运动的方向就是电流的方向C导体中的电流越大则导体的电阻也越大D利用撒在电流周围的铁粉可以判断出电流的方向【答案】A【解析】A电荷的定向移动形成电流，故A正确；B电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。故B错误；C电阻是导体本身的性质，与电流无关，电阻不随着电流的改变而改变，故C错误；D撒在
14、电流周围的铁粉可以观察磁场分布情况，但无法判断电流方向，故D错误。故选A。练2.3通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是物理研究中常用的方法。下列根据现象所作的推测不符合事实的是（）A风吹树动力是改变物体运动的原因B街边的路灯同时亮、灭路灯是串联的C电路中的灯泡发光电路中有电流D小磁针放在磁体旁受力偏转磁体周围有磁场【答案】B【解析】A树在风的作用下运动了，是因为风改变了树的运动状态，所以推测力是改变物体运动的原因符合事实，故A不符合题意；B并联电路中，若总开关在干路上，断开开关也能使路灯同时亮、灭，所以推测路灯是串联的不符合事实，故B符合题意；C电路中的灯泡发光说明电路是通路，有电流
15、通过灯泡，所以推测电路中有电流符合事实，故C不符合题意；D小磁针放在磁体旁受力偏转，说明小磁针受到了磁力的作用，所以推测磁体周围有磁场符合事实，故D不符合题意。故选B。练2.4如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法正确的是（） A甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是条形磁铁的磁感线B乙图中，U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密，说明靠近磁极处的磁场比较弱C丙图中，地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理南极附近D丁图中，导体通电后小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在着磁场【答案】D【解析】A在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是铁屑的排列方向，故A错误；B
16、U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密，磁感线分布的越密集则磁场越强，所以靠近磁极处的磁场更强，故B错误；C地理北极是地磁场的南极，所以地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极，故C错误；D通电导体周围存在磁场，可以使小磁针发生偏转，故D正确。故选D。练2.5如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（）A通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定B小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用C移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场D通电导线周围的磁场方向与电流方向无关【答案】B【解析】A通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，故
17、A错误；B将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用，故B正确；C移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，故C错误；D通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误。故选B。练2.6通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的方法。小华针对下面观察到的现象做了以下推测，其中不符合事实的是（）A现象：酒精和水混合后总体积变小。推测：分子之间有空隙B现象：红墨水在热水中变色比冷水中快。推测：温度越高，分子热运动越剧烈C现象：将小磁针靠近一导体时，小磁针发生偏转。推测：该导体中一定有电流经过D现象：击鼓时用力越大，鼓面的纸屑跳得越高，响
18、度越大。推测：响度和振幅有关【答案】C【解析】A酒精和水混合后总体积变小。推测：分子之间有空隙，此项正确，但不符合题意。B现象：红墨水在热水中变色比冷水中快。推测：温度越高，分子热运动越剧烈，此项正确，但不符合题意。C现象：将小磁针靠近一导体时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围有磁场。故推测：该导体中一定有电流经过，此项错误，但符合题意。D现象：击鼓时用力越大，鼓面的纸屑跳得越高，响度越大。推测：响度和振幅有关，此项正确，但不符合题意。故选C。练2.7关于图所示的四个实验装置的说法正确的是（）A甲图中使用测电笔时一定不能触碰笔尖金属体B乙装置闭合电路后磁针会偏转说明磁场能产生电流C丙装置中两个
19、轻小物体一定带异种电荷D丁图中家庭电路符合安全用电要求【答案】A【解析】A用测电笔辨别火线、零线时，手指一定要接触测电笔上端的金属帽，不能触碰金属笔尖，故A正确；B此图是奥斯特实验，将通电导线放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，故B错误；C两个相互吸引的物体有可能带异种电荷，也有可能一个物体带电，一个不带电，带电体具有吸引轻小物体的性质而相互吸引，故C错误；D灯泡的接法：火线先进入开关，开关与灯泡串联，灯泡的另一端接在零线上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全，故D错误。故选A。例3如图所示，两只气球自由的悬挂在空中，下列做
20、法能使两个气球间距离明显变大的是（ ）A用粗吸管对准B点沿垂直于纸面方向用力吹气B将直导线竖直放置在A点后通电C用条形磁体的N极从C点靠近气球D用丝绸摩擦过的玻璃棒从A点靠近气球【答案】D【解析】A用粗吸管对准B点沿垂直于纸面方向用力吹气，两球之间空气流速增大，压强减小，外侧的气压不变，外侧压强大于内侧压强，所以气球向中间靠拢，故A不符合题意；B将直导线竖直放置在A点后通电，导线周围存在磁场，气球是橡胶制成的，不会受到磁力的作用，两个气球之间的距离不变，故B不符合题意；C用条形磁体的N极从C点靠近气球，气球是橡胶制成的，不会受到磁力的作用，两个气球之间的距离不变，故C不符合题意；D用丝绸摩擦过
21、的玻璃棒带有正电，带电体具有吸引轻小物体的性质，用丝绸摩擦过的玻璃棒从A点靠近气球，玻璃棒吸引气球，两个气球间距离明显变大，故D符合题意。故选D。练3.1下列说法中不正确的是A发电机工作时将机械能转化为电能B电动机是利用电磁感应现象制成的C导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场D司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用【答案】B【解析】A发电机是利用电磁感应效应工作的，将机械能转化为电能，故A项正确，不符合题意；B电动机不是利用电磁感应现象制成的，电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的，故B项错误，符合题意；C电荷的定向移动形成电流，电流周围存在磁场，故C项正确，不符合题意； D地球本
22、身是一个巨大的磁体，所以司南能够在地磁场的作用下指南北，故D项正确，不符合题意。练3.2下列哪组物体周围一定能产生磁场 （ ）A条形磁铁，导线B带电的梳子，铁条C发光的灯泡，地球D电磁铁，干电池【答案】C【解析】A导线在不通电时周围没有磁场，A不符合题意；B铁条周围没有磁场，B不符合题意；C发光的灯泡的灯丝是通电导体，周围有磁场，地球周围有磁场，C符合题意；D电磁铁工作时周围有磁场，不通电时没有磁场，干电池周围没有磁场，D不符合题意。练3.3课堂上教师做了如图所示的演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是（ ）A甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场B甲、丙两次实验表明电流有热
23、效应C甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关D甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关【答案】B【解析】A甲中通电时小磁针发生了转动，而乙中断开后小磁针没有转动，说明只有导线通电才能产生磁场，故A不符合题意；B甲、丙两实验说明电流反向时对小磁针的作用方向不同，与电流的热效应无关，故B符合题意；C甲和丙两次实验能证明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故C不符合题意； D.通过三次实验比较，可以得出通电导线能产生磁场（即电能生磁），并且磁场方向与电流方向有关，故D不符合题意练3.4如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是()
24、A小磁针左端为N极B通电螺线管的左端为N极C将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强【答案】C【解析】AB图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；C将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。练3.5如图所示，通电螺线管附近放一小磁针，黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向
25、正确的是（）ABCD【答案】C【解析】根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：A图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；B图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误；C图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故C正确；D图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故D错误。故选C。练3.6如图所示，当闭合开关 S1、S2时，两个通电螺线管的相互作用情况以及 A、B 端的极性分别是（）A相吸，A 端为 N 极，B 端为 S 极B相吸，A 端
26、为 S 极，B 端为 N 极C相斥，A 端为 N 极，B 端为 N 极D相斥，A 端为 S 极，B 端为 S 极【答案】B【解析】由安培定则可知，左边通电螺线管的A端为S极，右端为N极，右边通电螺线管的B端为N极，左端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，两个通电螺线管相吸，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。练3.7如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着在同一水平线上的电磁铁。当电磁铁通电时，条形磁铁静止且受到向左的吸引力，则下列说法正确的是（）A条形磁铁受到向左的摩擦力B电磁铁中的电流方向是从a流向bC电磁铁对条形磁铁的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力是一对平衡力D电磁铁受到的吸引
27、力和条形磁铁受到的摩擦力是一对相互作用力【答案】C【解析】A条形磁铁受到向左的吸引力，且处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，条形磁铁在水平方向上受到水平向右的桌面摩擦力，故A错误；B因条形磁铁受到向左的吸引力，故由异名磁极相互吸引可知，电磁铁的右侧为N极，故由安培定则可知，电磁铁中的电流方向是从b流向a，故B错误；C条形磁铁在水平方向上受到水平向左的电磁铁的吸引力和水平向右的桌面的摩擦力，在这两个力的作用下条形磁铁在水平方向上受力平衡，故这两个力是一对平衡力，故C正确；D电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力方向相同，均水平向右，故不是一对相互作用力，故D错误。故选C。例4如图所示，在电磁铁
28、正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）A电流表示数变大，弹簧长度变长B电流表示数变大，弹簧长度变短C电流表示数变小，弹簧长度变短D电流表示数变小，弹簧长度变长【答案】B【解析】由图可知，当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电磁铁的磁性变强，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁之间相互排斥，由于电磁铁磁性变强，所以与条形磁铁之间斥力变大，弹簧长度变短。故选B。练4.1作图是一种常见的建立模型的方法，如图所示有关作图不符合科学原理的是（ ）A平面镜成像B小球弹起时
29、受到的力C通电螺线管的磁极、磁场D家庭电路【答案】A【解析】A平面镜所成的像是虚像，所以在画平面镜所成像的时候应该用虚线，故A不符合科学原理，符合题意；B小球弹起时受到竖直向下的重力和沿着绳向上的拉力，故B符合科学原理，不符合题意；C由图可知，通电螺线管正面电流方向向下，根据安培定则通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据磁极间的相互作用规律，小磁针右端为N极，左端为S极，在磁体的外部磁感性从N极到S极，故C符合科学原理，不符合题意；D家庭电路中，螺口灯的连接螺口接零线，中央弹簧片经过开关接火线，故D符合科学原理，不符合题意。故选A。练4.2下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（）ABCD【答案】A【解析】A用右手握住螺线管，让四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（在螺线管的外部，磁感线从N极发出回到S极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，故A错误，A符合题意； B磁感线都是从N极发出回到S极，故B正确，B不符合题意； C磁感线都是从N极发出，故C正确，C不符合题意； D地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，故D正确，D不符合题意。故选A。练4.3在探究通电