172电流的磁场（原卷版）

沪科版九年级第十七章《从指南针到磁浮列车》17.2电流的磁场【知识梳理】一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。二、通电螺线管的磁场通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。三、右手螺旋定则1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。【易错点】判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。【规律总结】右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。【典例分析】（2021山东日照中考）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。【思路小结】本题先根据作图确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁感线方向的规定判断磁感线的分布。【真题操练】1．（2021江苏镇江九年级）世界上第一个通过实验证实电与磁之间有联系的物理学家是（）A．奥斯特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培2．（2021广西百色中考）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入的假想曲线3．（2021江苏锡山九年级期中）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4．（2021四川广元中考）如图所示，在电磁铁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5．（2021青海西宁中考）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（）

A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换6．（2021江苏苏州九年级月考）弹簧下端挂一磁体（下面的电磁铁电路没有连接好），如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度会变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是（）A．C接E，B接F B．C接E，D接FC．A接E，D接F D．A接E，B接F7．（2021山东烟台中考）某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A．B．C．D．8．（2021广东三模）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（）A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小9．（2019广东深圳三模）如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（）A．电磁铁C的右端是N极 B．D点接的是电源负极C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应 D．滑片P向左移动，电磁铁C的磁性增强10．（2021湖南长沙二模）小丽利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A为一段软导线，B为一个小型电热器。下列说法正确的是（）A．该装置使用的是煤油温度计B．该装置能使鱼缸中的水温大致保持在18℃C．电磁铁上端的磁极是N极D．当温度未达到设定温度时，小型电热器B一直工作11．（2021四川攀枝花中考）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。12．（2021辽宁中考）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为______（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）13．（2021河南九年级月考）如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是______（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则______弹簧会缩短。14．（2021湖南湘潭中考）如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的______（选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为______（选填“N”或“S”）极。15．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性____________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯____________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。16．（2020福建仙游九年级期末）图是一种温度自动报警器的原理图，制作_____（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有_____，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。根据图中电磁铁的极性，请你判断出控制电路中电源_____端为“+”极，_____端为“−”极。（选填“左”或“右”）17．（2021湖南张家界中考）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变______（选填“亮”或“暗”）。18．（2021山东威海中考）请在下图中画出1条能够描述通电螺线管外部磁场的磁感线。19．（2021江苏镇江中考）请按题目要求作答。开关S闭合后，小磁针静止时指向如图所示。请在图中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性。20．（2021山东淄博中考）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。A．大型发电机B．电磁起重机C．电炉21．（2021云南昆明中考）为了探究磁场，小华做了如下实验。甲乙丙（1）探究磁体周围的磁场：①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向；③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______。（2）探究通电螺线管周围的磁场：①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似，图中_____（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟______有关，断开开关后，小磁针静止时______极指向南方。22．（2021江西九江九年级期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。（1）实验中通过观察___