第2节 电生磁（双基过关+考点突破）-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义（人教版）（原卷版）

第2节电生磁双基过关知识点一、电流的磁效应1.奥斯特实验（1）内容：1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导体和磁体一样,周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关。（2）奥斯特实验的基本要求为了让实验现象明显，能完成实验探究，实际操作中，要注意两点:①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止;②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关，若导经磁针距离太远，现象就会不明显。（3）意义：揭示了电和磁之间的联系。使人们进入了电与磁这个长期闭锁的研究领域，为实现物理学的第一次大综合开辟了广阔的道路。2.电流的磁效应通电导体周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验中应注意两点:(1)电路接通的时间要短(因为此时电路为短路);(2)避免通电直导线沿东西方向放置,因为此时导线周围磁场恰与小磁针指向一致,会造成小磁针不偏转的假象。基础自测：1．奥斯特实验：（1）最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家________。（2）奥斯特实验：对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有____；对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟____的方向有关。2．磁场的基本性质是对放入其中的磁体有______的作用。奥斯特的实验证明了通电导线的周围______。3．小柯同学模仿奥斯特实验，研究电与磁有着怎样的联系。他取一个小磁针让其自然静止，在小磁针的上方拉一根直导线，为了使实验现象明显，直导线应___________（选填“东西”“南北”或“任意方向”）放置。当直导线通电时，小柯先观察到小磁针发生了偏转，再改变直导线中的电流方向，又观察到小磁针的偏转方向与刚才相反。以上实验现象说明了什么？___________。4．科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神。下列物理学家中最早发现电和磁有联系的是（）A．欧姆 B．奥斯特 C．法拉第 D．焦耳5．如图是奥斯特实验的示意图，当开关闭合时，小磁针发生偏转，下列说法正确的是（）A．这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用C．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定D．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场6．如图所示，把一根直导线平行放置在静止小磁针的正上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁针N极垂直纸面向里偏转，关于此实验下列说法错误的是（）A．实验中的直导线必须放置在南北方向B．小磁针偏转不明显，可以增大导线中的电流C．当导线中电流方向改变时，小磁针N极垂直纸面向外偏转D．把小磁针从直导线下方移到直导线上方，小磁针N极偏转方向不变知识点二、通电螺线管的磁场1.螺线管的构成:把导线绕在圆筒上，日常生活中，通常把螺线管称为线圈。2.通电螺线管的磁场的特点（1）与条形磁体的磁场分布相类似；（2）有无可以控制:由电流的有无(或说电路的通断)来控制；（3）磁性强弱可以改变:由电流的大小和线圈的匝数来决定；（4）磁极可变:磁极与电流的方向和绕线的方向有关。3.探究通电螺线管的磁场（1）在通电螺线管周围放一些小磁针，通过这些小磁针的指向来展现通电螺线管周围的磁场分布情况。通过实验发现，它周围的磁场分布与条形碰体相类似。（2）若将小磁针放在通电螺线管的内部，也可以很方便地观察其内部的磁场分布情况。通电螺线管内部的磁场方向由南极指向北极。4.通电螺线管的磁场比通电直导线(电流相等)的磁场强的原因:各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。5.通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场的比较条形磁体通电螺线管不同点磁性长期保持，是永磁体通电时有磁性，断电时无磁性N、S极是固定不变的N、S极与电流方向有关,能够改变磁性强弱是不变的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关相同点①它们都具有吸铁性②它们都具有指向性③它们的磁场分布相似④它们都有两个磁极,且都具有同名磁极相斥、异名磁极相吸的特点基础自测7．小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（）A．通电后，弹簧的长度可能不变B．通电后，弹簧的长度一定变长C．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右D．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外8．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是______；②闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在______；③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是______。9．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。（1）这就是著名的_____实验。（2）要使实验效果更加明显，应使通电导线沿_____（填“东西”或“南北”）方向放置。（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是_____（填字母）。A．类比法B．转换法C．控制变量法10．如图是探究“通电螺线管外部的磁场方向”的实验装置。实验中，用小磁针的_______极指向来判断通电螺线管外部某点的磁场方向；断开开关，将电源的正负极对调，再闭合开关，将观察到小磁针________。知识点三、安培定则1.内容:用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。2.作用:判定通电螺线管的极性与线圈绕向和电流方向之间的关系。3.判断方法解读（1）标出通电螺线管上的电流环绕方向;（2）用右手握住螺线管,让四指的指向与电流的方向一致;（3）拇指所指的那端就是通电螺线管的N极,如图所示。4.安培定则三个方面的应用（1）根据螺线管中电流的方向,应用安培定则可判断通电螺线管两端的极性:（2）山通电螺线管两端的极性,应川安培定则可判断螺线管中的电流方向;（3）根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。基础自测11．如图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是（）A． B．C． D．12．如图所示，闭合开关后，三个小磁针指向（红色为N极）都正确的是（）A． B．C． D．13．为了判断通电螺线管附近M点的磁场方向，将小磁针放在M点，待小磁针静止时观察小磁针______所指的方向就是该点的磁场方向。14．如图所示，请在虚线框内标出螺线管右端磁极。考点突破考点1.奥斯特实验——直线电流产生的磁场方法：判断通电直导线周围的磁场方向，可采用两神方法方法一：运用安培定则来判断。用右手握住导线，让伸直的拇指与电流的方向一致，四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。方法二：实验判断法。在通电直导线周围放一些小磁针，通过小磁针的指向显示出其周围各处磁场的方向。例1.（2022·湖北宜昌·中考真题）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（）A．这是模拟法拉第电磁感应实验的场景B．移走小磁针，电流的磁场消失C．根据这一现象的原理，制成了电磁铁D．将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极例2.（2022·西藏·中考真题）如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，电路连通瞬间，会看到小磁针发生偏转，这个实验说明通电导线周围存在______，这个现象是1820年丹麦物理学家______首先发现的。考点2.通电螺线管及安培定则方法：具体思路如下:(1)由安培定则分别判断出两螺线管靠近的一端的磁极;(2)由磁极间的相互作用规律判断两通电螺线管间的作用情况。对比电路中电流的方向来理解磁体内部的磁场直流电路中，电源外部电流的方向是由电源正极到电源负极，电源内部则由负极到正极。通电螺线管(磁体)外部磁场方向是由N极出来指向S极，内部磁场方向则由S极指向N极。例3.（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（）A．螺线管的左端为S极B．右边小磁针的N极向左偏转C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变例4.（2022·浙江宁波·中考真题）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（）A． B．C． D．考点3.应用安培定则作图方法：对于画在纸面上的螺线管，手握不方便，可作如下改进:(1)伸开右手掌，掌心对着螺线管;(2)让四指指向线圈中电流的方向;(3)则拇指所指的一端为通电螺线管的N极。例5.（2022·四川资阳·中考真题）如图所